Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий. Альтернатива электричеству на даче


Дача / участок без электричества: 4 варианта автономного электроснабжения загородного дома

  1. Что учесть при выборе автономного источника электричества?
  2. №1. Генератор для дачи: бензиновый, дизельный, газовый
  • №2. Солнечные батареи для дачи
  • №3. Ветрогенератор для дачи
  • №4. Инверторные аккумуляторные батареи для дачи
  • В заключение
  • Без электричества современный человек как без воздуха, и неважно, находится он в городской квартире с обилием техники, или на природе. Перебои с электричеством на даче или же полное его отсутствие заставляет искать альтернативные источники электроэнергии. Последних человечество пока придумало не так уж и много: двигатели на жидком топливе, солнечные батареи, ветрогенераторы и аккумуляторные батареи, это если не учитывать более экзотические и изощренные решения. У всех существующих способов есть недостатки, но если дача или участок без электричества, а строительные работы и простые бытовые задачи выполнять необходимо, то придется выбирать один, а лучше два (для подстраховки) наиболее подходящих варианта автономного электроснабжения загородного дома.

    Что учесть при выборе автономного источника электричества?

    Многие районы страны, как бы удивительно это не звучало, до сих пор не подключены к общей системе электроснабжения. Другие же страдают от постоянных перебоев с подачей электричества. Если электросетей в регионе нет, а строительство дома уже пора начинать, что же делать: ждать, когда участок будет подключен к сети или же искать альтернативные решения? Что делать, если электричество выключают по вечерам, а иногда в дневное время, а часто вообще непредсказуемо? Созерцание звездного неба и разогревание еды на костре – это, конечно, романтично, но без холодильника, лампочки, насоса и прочих благ цивилизации на даче уже обойтись сложно.варианты автономного электроснабжения загородного дома

    Рано или поздно каждый пытается найти способ подключить электричество на участок. Универсальной формулы выбора наилучшего его источника не существует, так как учитывать необходимо массу факторов:

    • размер загородного дома, регулярность его посещения, обычное и максимальное количество человек, пребывающих в нем;
    • число приборов, потребляющих энергию. Одно дело, если это пара лампочек, розетка и чайник. Гораздо сложнее решить вопрос электроснабжения дачного дома, если в нем будут работать много мощных электроприборов, начиная от нескольких телевизоров и холодильника, заканчивая водонагревателями и насосами;
    • особенности региона. В ветреных регионах дорогой, на первый взгляд, ветряк будет наиболее экономичным и быстро окупаемым источником электричества, а в Московской области, например, ветер уже не будет таким выгодным источником энергии;
    • наличие электросети. Если электросетей в регионе нет совсем, и их строительство вряд ли предвидится, специалисты рекомендуют использовать два источника автономного электроснабжения. Этим советом можно пренебречь, если на даче вы появляетесь редко.

    Естественно, прежде чем выбрать вид и мощность автономного источника электричества, необходимо тщательно рассчитать количество потребляемой энергии. Во внимание принимают число электроприборов и особенности потребителей энергии. Суммарную мощность получают путем сложения потребностей всех бытовых приборов и оборудования. К полученному значению лучше накинуть 15-30%, чтобы подстраховаться и не бояться включить новый прибор. Следует помнить, что для обеспечения максимальной долговечности работы лучше, чтобы генератор функционировал на 80% своей мощности.варианта автономного электроснабжения загородного дома 2

    №1. Генератор для дачи: бензиновый, дизельный, газовый

    Самый простой и популярный способ решить проблему электричества на земельном участке – это использовать топливный генератор электроэнергии. По сути, это миниатюрная электростанция, которая работает полностью автономно и превращает энергию сгорания топлива в электрическую. В качестве топлива используется бензин и дизель, реже газ. Для производства 1 кВт/час энергии в среднем потребуется от 0,25 до 0,5 л топлива.

    С помощью генераторов электроснабжение дома организовать проще всего: купил, подключил и можно использовать, только не забывать вовремя доливать топливо. В этом и заключается основное преимущество. Главный минус – это необходимость постоянно покупать топливо, а если дом большой и электроприборов в нем немало, то расходы будут ощутимыми. К тому же, сам генератор также стоит денег, и чем его мощность выше, тем выше и цена. Но если сравнить с ветряком или солнечной панелью, то генератор, конечно же, выйдет дешевле.генератор на даче

    Когда генератор является резервным источником энергии, важно, чтобы он не только вовремя включался в работу, но и своевременно отключался, чтобы не возникло столкновения двух встречных потоков заряженных электронов. Во избежание неприятностей уже давно разработан алгоритм включения генератора в общую систему. Если центральной сети электроснабжения нет, то рекомендуют использовать два генератора: один – основной, второй – резервный и включается в работу, когда в первом заканчивается топливо. Поочередная работа двух генераторов значительно увеличивает срок службы каждого.

    От того, на каком топливе будет работать генератор, зависит его мощность, долговечность, шумность, а также расходы на эксплуатацию.генератор на даче 2

    Дизельный генератор для дачи

    Дизельные генераторы электроэнергии лучше всего подходят для постоянной работы. Длительное время беспрерывной работы обеспечивается наличием водяной системы охлаждения. Среди других его преимуществ:

    • высокий запрос прочности. По долговечности дизельный генератор выигрывает у бензинового;
    • среди дизельных двигателей есть намного более мощные модели, чем среди бензиновых, что позволяет использовать подобный источник энергии даже для снабжения больших загородных домов;
    • дизель – более дешевое топливо по сравнению с бензином.дизельный генератор на даче 2

    Среди минусов:

    • цена;
    • высокий шум при работе, поэтому без отдельного помещения со звукоизоляций и вентиляцией будет сложно обойтись. Выхлопные газы есть и у бензинового генератора, но они не такие едкие. Лучше всего поставить дизельный генератор на некотором удалении от дома, но при этом придется позаботиться о навесе и системе запирания, чтобы защитить генератор от кражи;
    • запуск возможен при температуре не ниже -50С, хотя на данный момент появились дизельные генераторы в защитном кожухе, благодаря чему устройство можно поставить на улице и эксплуатировать при любых температурах.дизельный генератор на даче

    Бензиновый генератор для дачи

    Бензиновый генератор лучше подойдет в тех случаях, когда участок используется время от времени. Он также может работать в качестве резервного источника электропитания, когда участок подключен к общей сети. В условиях небольшой дачи с минимальным набором электроприборов бензиновый генератор показывает себя лучше всего. Мощность бензогенераторов обычно не выше 7-9 кВт (но можно найти модели и на 15, и даже 20 кВт), а работать дольше 8 часов беспрерывно они не могут – сильно нагреваются.

    Преимущества:

    • низкая по сравнению с дизельным аналогом стоимость генератора. Цена, конечно же, зависит от мощности, но она, в среднем, в два раза ниже, чем на дизельные модели;
    • мобильность. Бензиновые генераторы легче и компактнее дизельных, поэтому при необходимости их несложно перемещать по участку;
    • уровень шума ниже, чем у дизельного аналога;
    • возможность работы при низких температурах.бензиновый генератор на даче

    Минусы:

    • невысокий КПД;
    • высокая стоимость бензина.

    Уровень шума от дизельного и бензинового генератора зависит от типа корпуса и числа оборотов, на которых работает генератор: устройство с 1500 об/мин будет давать значительно боле низкий шум, чем аналогичное по мощности, но с 3000 об/мин, но и стоить будет дороже.

    Газовый генератор для дачи

    Газовые генераторы позволяют получать наиболее дешевую энергию, при этом КПД их работы высочайший, а шум минимальный. Мощность может достигать 24 кВт, генератор может функционировать круглосуточно, а газ обойдется дешевле бензина и дизельного топлива. Вот только пока такие устройства широкого распространения не приобрели, так как стоят немало, в эксплуатации сложны и требуют подключения к газопроводу, который есть не везде. Тем не менее, некоторые дачники подключают такие генераторы к газовым баллонам.

    газовый генератор на даче

    №2. Солнечные батареи для дачи

    Главный минус топливных генераторов – необходимость постоянно покупать топливо для них. Этого недостатка лишены генераторы, которые используют бесплатную энергию, доступную всем. Это энергия солнца и ветра. Для получения электричества используют еще и геотермальную энергию, а также энергию воды, но эти варианты вряд ли подойдут для питания электроэнергией дачного участка.

    Если совсем просто, то принцип работы солнечных батарей заключается в выбивании фотонами света электронов из полупроводников, расположенных в фотоэлементе, а направленный поток электронов, как известного со школьного курса физики, и является электричеством. Для обеспечения выработки электричества из солнечного света, его накопления и дальнейшего использования в бытовых целях необходим целый комплекс оборудования:

    • непосредственно сама солнечная батарея достаточной площади. КПД подобных систем пока очень низкое, а батарея площадью около 1 м2 дает в среднем 100 Вт электричества с напряжением 15-25 В. Чтобы использовать энергию солнца в качестве самостоятельного и основного источника энергии, необходимо, чтобы батареи занимали площадь около 10 м2, причем были расположены под правильным углом;
    • инвертор, отвечающий за преобразование электричества;
    • аккумуляторы для накопления энергии и бесперебойной ее подачи;
    • контроллер, с помощью которого можно управлять зарядом батарей.солнечные батареи на даче 2

    Все элементы лучше брать в комплекте – так будет гораздо проще.

    Цены на солнечные батареи сильно зависят от их типа, размера, мощности и имени производителя. Конечно же, каждый за свои деньги хочет добиться максимальной производительности и энергетической независимости, поэтому необходимо тщательно изучить нюансы погоды в регионе, а также понять, какой тип солнечных элементов лучше всего подходит для конкретной местности:

    • монокристалические батареи легко узнать по псевдоквадратам черного цвета и скошенным углам. У них самый высокий КПД, 15-25%, поэтому если площадь крыши небольшая, то подобные батареи устанавливать предпочтительнее. С другой стороны, для нормального функционирования они должны быть всегда обращены лицевой стороной к солнцу, а в условиях пасмурного дня, на рассвете и на закате мощность будет минимальной;солнечные батареи на даче 4
    • поликристалические батареи отличаются пластинами темно-синего цвета с вкраплениями кристаллов кремния. КПД ниже, около 12-15%, но и стоят такие батареи дешевле, поэтому если площади для их установки достаточно, это наилучший вариант. Существенное их преимущество – возможность вырабатывать энергию в пасмурный день, так как кристаллы кремния имеют разную ориентацию;
    • батареи из аморфного кремния стоят дешевле всего, но имеют низкий КПД, всего около 6%. Они напоминают по виду пленку, гибкие и лучше всего подойдут в тех случаях, если крыша имеет сложную форму, так как они легко крепятся на любую поверхность и не требуют обустройства дополнительных металлоконструкций. Такие батареи наиболее эффективно используют рассеянный свет, поэтому подходят для регионов, где часто бывает облачно. Минус их заключается в невысокой долговечности, так как слои кремния достаточно быстро прогорают под солнечными лучами. Не так давно появился более совершенный аналог – батареи из микроморфного кремния, которые не так требовательны к углу наклона и ориентации по сторонам света.солнечные батареи на даче 5

    На каком бы варианте вы бы ни остановились, солнечные батареи – это всегда масса преимуществ:

    • возможность получить полноценный источник электроэнергии, причем энергия солнца достается бесплатно. В развитых странах излишки такой энергии домовладения продают энергетическим компаниям. На отечественном пространстве уже делаются первые шаги в данном направлении, хоть явление еще далеко не массовое;
    • отсутствие ежемесячных платежей за электроэнергию;
    • длительный срок службы;
    • экологичность.

    Минусы, конечно же, присутствуют. Во-первых, невозможность использовать солнечную энергию в качестве полноценного источника электроэнергии в регионах с большим количеством пасмурных дней в году. Снег также может стать помехой, поэтому его придется постоянно счищать. Кроме того, места под весь комплект домашней солнечной электростанции понадобится немало: это сами батареи и оборудование к ним. Что же касается стоимости, то изначально она высока, но в итоге полностью окупается.солнечные батареи на даче

    При выборе солнечных батарей обращайте внимание на:

    • мощность. Зависит от потребностей конкретного дома и особенностей региона;
    • время автономной работы аккумулятора напрямую влияет на длительность периода, в течение которого можно будет получать электроэнергию при ненастной погоде;
    • площадь установки;
    • нагрузка;
    • класс работоспособности. Лучше брать батареи класса А;
    • имя производителя. Неплохо себя зарекомендовала продукция таких компаний, как Sunpower, Sanyo, Jinko Solar.

    Расчет необходимой мощности – это занятие кропотливое и требующие знания массы точных параметров. Чтобы прикинуть, какие примерно батареи понадобятся и сориентироваться по цене, можно провести несложный, но очень приблизительный расчет:

    • суммируем потребление энергии всей техникой и оборудованием за месяц, учитывая все, от лампочек до холодильника и насоса. Цифра получится примерная, но все же соответствующая реальному потреблению. Допустим, получается 100 кВт;
    • так как в аккумуляторах и на этапе преобразования постоянного тока в переменный есть существенные потери энергии, их важно учитывать в расчете. Приблизительно теряется около 30-40% энергии, и чтобы ее покрыть, придется установить дополнительные батареи. Следовательно, в месяц нам понадобится уже не 100 кВт, а 140 кВт;
    • полученное значение делим на количество дней в месяце (140 кВт/30 = 4,67 кВт), а теперь самое интересное – необходимость поделить на количество солнечных часов в месяце. Для летнего периода это время с 9 утра до 4 вечера, в остальное время мощность будет уже не максимальной, итого получаем 7 часов: 4,67/7 = 0,67 кВт. Но массива с мощностью 0,7 кВт будет явно недостаточно, так как при расчете не учитываются пасмурные дни, а в осенне-весенний период их будет немало, да и длительность светового дня очень низкая, поэтому полученное значение можно увеличить в 1,5-2 раза.солнечные батареи на даче 3

    Для получения точных расчетов необходимо исследовать дневники погоды в регионе на предмет количества пасмурных и солнечных дней за последние годы в конкретном месяце. Только после этого можно будет судить о параметре батарей и об окупаемости. В большинстве случаев, даже большой запас не дает возможности использовать солнечную энергию как полноценный источник электричества в зимний период, поэтому потребуется резервное питание бензогенератором.карта

    №3. Ветрогенератор для дачи

    Еще один бесплатный источник электроэнергии – ветер, но, как и солнечные лучи, он отличается непостоянностью. Главные преимущества, как и с фотоэлементами, – это отсутствие необходимости постоянной покупки топлива и экологичность полученной энергии. Минусы: высокая стоимость конструкции, необходимость ставить не только сам ветрогенератор, но и дополнительное оборудование (инвертор и аккумуляторы с контроллерами).ветрогенератор на даче

    На дачах сегодня устанавливают два вида ветряков:

    • роторные с вертикальной осью вращения отличаются невысоким уровнем шума, не требуют большой скорости ветра и значительной высоты установки, но КПД у них невысокий;
    • крыльчатые ветряки с горизонтальной осью вращения более привычны, обладают высоким КПД, стоимость установки у них ниже, но материалоемкость, а значит, и цена, выше.ветрогенератор на даче 3

    Главный вопрос, который стоит перед теми, кто решился на установку ветряка, – это даже не его тип, а мощность. Отвечая на вопрос, стоит учесть выработанную, аккумулированную и потребляемую энергию. Следовательно, важно посчитать, сколько энергии потребляется, например, в сутки, какая средняя и пиковая нагрузка. Учесть необходимо среднюю скорость ветра, количество дней, когда скорость ветра выше 5 м/с (наиболее благоприятны), а также максимальную продолжительность безветренной погоды.

    На практике получается, что слабые ветры 2-3 м/с дают недостаточно энергии. Поэтому опытные дачники советуют запастись аккумуляторами высокой емкости, чтобы накапливать энергию, полученную в ветряные дни, и использовать ее в период штиля и слабых ветров.ветрогенератор на даче 2

    карта 2

    №4. Инверторные аккумуляторные батареи для дачи

    Аккумуляторные батареи могут использоваться для накопления энергии от различного рода генераторов, но порой используются и как самостоятельный источник энергии. Естественно, рассматривать этот вариант как способ постоянно питать участок электричеством не стоит, но вот в качестве резервного он пойдет. Если вдруг свет выключат, топливо для генератора закончится или долго не будет солнечных дней, то минимально необходимый набор электроприборов запитать можно будет.Инверторные аккумуляторные батареи для дачи

    Инверторный аккумулятор подключают к общей электросистеме дома, он заряжается от сети центрального электроснабжения, а когда возникают перебои с электричеством, он сам отдает энергию.

    Параметры аккумуляторной батареи подбирают в зависимости от потребностей, принимая во внимание то, сколько энергии потребляют электроприборы в доме и на какой период возможно отключение электричества. Например, если необходима батарея, которая даст 3 кВт электроэнергии, а учитывая потери при преобразовании в инверторе (10%) это 3,3 кВт, при напряжении на выходе 12 В необходим будет аккумулятор 275 А*час или 2 по 150 А*ч. При выборе аккумулятора учитывайте число циклов заряда/разряда (чем больше, тем лучше), отдавайте предпочтение моделям с максимальным сроком службы и лучше не используйте автомобильные аккумуляторы, вопреки тому, что по всем параметрам они, казалось бы, подходят – для их безопасной эксплуатации нужны специфические условия.Инверторные аккумуляторные батареи для дачи 2

    В заключение

    Для получения энергии также оборудуют мини-ГЭС, но для этого необходим доступ к источнику воды, поэтому этот способ не нашел распространения. Если загородный дом используется круглый год, то лучше все же вложить деньги в ветрогенератор или солнечные батареи (смотря, что более выгодно), и подстраховаться топливным генератором. Если же дача используется от случаю к случаю, то обойтись можно только генератором, а если электричество на участке все же есть, но просто подают его по графику или с перебоями, то вариант – аккумулятор или бензиновый генератор.

    remstroiblog.ru

    бесплатное, автономное, альтернативное, дистанционное включение, фото и видео

    Сегодня электричество в дачном доме уже не относится к излишествам: комфортный отдых и эффективный уход за участком сложно представить без соответствующего оборудования, так что задумываться об энергоснабжении рано или поздно придется.

    Естественно, в этом процессе есть множество нюансов, и потому мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с данной статьей. Конечно, все тонкости не раскроем, но общее представление о масштабах предстоящей работы вы получите.

    Чтобы в загородном доме было тепло, светло и уютно, стоит позаботиться об энергоснабжении

    Чтобы в загородном доме было тепло, светло и уютно, стоит позаботиться об энергоснабжении

    Где взять?

    Традиционные источники

    Наиболее актуальным для владельцев загородных домов и дачных участков будет вопрос об источнике электричества (читайте также статью » GSM видеонаблюдение для дачи: присматриваем за участком в дистанционном режиме»).

    И если ограничиваться лишь традиционными технологиями, то схем энергоснабжения можно выделить всего две:

    Подключение к ЛЭП

    Подключение к ЛЭП

    • Централизованное – участок «запитываем» от проходящей на относительно небольшом расстоянии линии электропередач.
    • Автономное – в качестве источника выступает генератор.

    Рассмотрим оба варианта более подробно.

    • Если говорить об использовании централизованного энергоснабжения, то основным плюсом является достаточно высокая предоставляемая мощность. Так, в этом случае можно даже организовать обогрев дачи электричеством, не разорившись на топливе для генератора.
    Присоединение к проводам на столбе

    Присоединение к проводам на столбе

    • С другой стороны, сам процесс подключения к ЛЭП связан с весьма утомительными бюрократическими процедурами. Даже в том случае, если провода проложены сравнительно недалеко, на этапе согласования могут возникнуть проблемы.

    Обратите внимание! Самовольное подключение к ЛЭП является правонарушением, и при обнаружении подобного факта вам придется заплатить немалый штраф. Также стоит помнить, что выполнять такие работы должны исключительно профессионалы с соответствующим уровнем допуска.

    • Аренда дизель — генератора для дачи или покупка такого устройства могут обеспечить вас энергией вне зависимости от расположения участка. Да, эта технология является более затратной с финансовой точки зрения, но так вы можете быть уверены, что свет в доме и на участке не пропадет даже во время непогоды (обрывы проводов, особенно в удаленных районах — не редкость).
    Даже компактное устройство может обеспечить освещение целого дома

    Даже компактное устройство может обеспечить освещение целого дома

    • Еще один вариант автономного энергоснабжения – монтаж газового генератора. Конечно, цена прибора будет выше, чем у дизельной установки, да и обслуживать его могут только специалисты, но себестоимость киловатта энергии при этом получится существенно ниже.

    В итоге оптимальная инструкция будет следующей: если есть возможность – подключаемся к линии электропередач и используем ее мощности, но на всякий случай устанавливаем в доме или сарае генератор с небольшим запасом топлива. Если возможности подключения нет – просто покупаем более производительный генератор, и проектируем электросеть участка с оглядкой на ограничения по производительности установки.

    Альтернативные источники

    Впрочем, современные технологии позволяют получить электричество на халяву для дачи. Под «халявой» в данном случае имеется полная или практически полная независимость от цен на энергоносители. Конечно, само альтернативное оборудование нужно приобретать, причем за довольно большие деньги, но со временем (от двух до пяти лет) оно окупается, и дальше работает «в плюс».

    Фото крыльчатки ветряного генератора на крыше дома

    Фото крыльчатки ветряного генератора на крыше дома

    Несколько наиболее эффективных технологий можно выделить, и их особенности мы свели в таблицу:

    Методика Особенности  выработки энергии
    Геотермальная На участке пробуриваем скважину, в которую погружаем зонд с теплоносителем. Поскольку в глубине грунта температура практически постоянна, то при прохождении по зонду охлажденный теплоноситель будет отбирать часть грунтового тепла.

    Извлеченная энергия может использоваться как для прямого обогрева дома, так и для выработки электричества.

    Солнечная На крыше устанавливаются либо солнечные коллекторы из стеклянных трубок, заполненных теплоносителем, либо солнечные батареи.

    Как и в случае с геотермальными установками, энергией солнца можно не только обогревать дом, но и питать инвертор для обеспечения электроснабжения.

    Ветряная На крыше дома или на отдельной мачте устанавливаем ветряк, соединенный с генератором.

    При вращении лопастей вырабатывается электричество, которое аккумулируется в батареях большой емкости и может быть использовано для решения самых разных задач.

    Схема работы геотермального генератора

    Схема работы геотермального генератора

    Впрочем, такое бесплатное энергоснабжение является достаточно капризным. Нет ветра или солнце зашло за тучи на целый день — и придется сидеть в темноте! Вот почему специалисты настоятельно рекомендуют комплектовать подобные установки емкими аккумуляторами, а в качестве резервного источника питания держать как минимум небольшой дизель-генератор.

    Особенности монтажа электросети

    Если с источниками все более-менее ясно, переходим к правилам обустройства самой электросети:

    Установка электрощитка

    Установка электрощитка

    • Монтаж проводки и электроприборов в дачном доме вполне можно выполнить и своими руками, а вот подключение к магистрали или генератору лучше доверить специалистам-электрикам.
    • На входе в дом обязательно устанавливаем щиток со счетчиком. Также каждую ветку проводов присоединяем к щитку через УЗО – автоматический размыкатель цепи. Использование таких предохранителей способно защитить систему от перепадов напряжения и коротких замыканий.

    Совет! Если вы часто бываете в отъездах, то есть смысл обустроить дистанционное включение электричества на даче. Для этого в щитке монтируем специальный модуль с GSM-приемником, который активирует всю систему по сигналу с мобильного телефона. Особенно удобно использовать такой управляемый блок в зимнее время: к вашему приезду отопительные приборы как раз успеют прогреть воздух.

    Для защиты от огня провода прокладываем в негорючих каналах

    Для защиты от огня провода прокладываем в негорючих каналах

    • При использовании генераторов нужно тщательно рассчитывать мощность всех включаемых в сеть приборов. К примеру, обогрев дачного дома электричеством может потребовать установки отдельной генерирующей установки, иначе осенью и зимой придется выбирать: либо у нас работают батареи, либо светят лампочки.
    • Дачные дома из блок — контейнеров, каркасные конструкции и бревенчатые здания отличаются высокой горючестью. Чтобы снизить риск пожара, вся проводка должна прокладываться в негорючих, желательно металлических, коробах.
    Правильное  заземление  - одно из условий безопасности

    Правильное  заземление  — одно из условий безопасности

    • Весьма желательным является также заземление проводов. Для этого каждую ветку системы присоединяем к заземляющему контуру, выведенному наружу. Контур чаще всего представляет собой треугольник из стальных или омедненных стержней, вкопанных в землю и соединенных с домовой электросетью токопроводящим кабелем.

    Вывод

    Обеспечить электричество в доме и на даче – дело чести любого мастера. Благо, на сегодняшний день возможностей для этого более чем достаточно, и мы с легкостью сможем выбрать, что именно использовать в качестве источника энергии (см.также статью «Электричество на даче своими руками: от подготовки коммуникаций до выбора источника питания»).

    Для более подробного ознакомления с данной темой рекомендуем вам просмотреть видео в этой статье: из него вы сможете почерпнуть несколько новых идей по электрификации вашего загородного дома.

    Добавить в избранное Версия для печати

    9dach.ru

    Автономное электричество для дачи. Способы обустройства и их преимущества

    Частые перебои с подачей электроэнергии или невозможность обеспечить дачу бесперебойным электроснабжением, заставляют задуматься над вопросом использования альтернативной электроэнергией. Существующие варианты имеют свои сильные и слабые стороны. Подробнее об этом можно прочитать в статье.

    Оглавление:

    1. Способы организации автономного электричества для дачи
    2. Солнечные батареи для дачи
    3. Ветряк для дачи своими руками
    4. Топливные генераторы для дачи
    5. Зеленая система для дачи
    6. Самодельная электростанция для дачи

    Способы организации автономного электричества для дачи

    Очень многие собственники дач и частных домов не хотели бы зависеть от центрального электрического обеспечения по многим причинам. Это и высокая стоимость электричества, и перебои с подачей, частые поломки трансформаторов и зависимость устаревшего оборудования от погодных условий. По этим причинам все чаще владельцы дач задумываются об автономном электроснабжении. Перед установкой одной из автономных систем необходимо все проанализировать, рассчитать объемы потребления электричества в доме. Необходимо произвести замены осветительных приборов на более экономичные. После этого принимают решение о подборе вида автономного обеспечения.

    Когда централизованное энергоснабжение не подходит по каким-либо причинам, есть смысл рассмотреть варианты автономного. Среди автономных источников снабжения электричеством можно выделить следующие:

    • солнечные панели;
    • ветроэлектрические установки;
    • топливные генераторные установки;
    • гидроэлектростанции.

    Перед тем, как решить, на какой системе остановить свой выбор, следует внимательно ознакомиться с достоинствами и недостатками каждой.

    Солнечные батареи для дачи

    Для экономии средств можно использовать альтернативный вариант, который является дешевле - преобразование энергии Солнца в электричество. Солнечная батарея в таком случае – преобразователь.

    Солнечные батареи - генератор постоянного тока, к ним подсоединены инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный. Соединенные параллельно и последовательно они дают ток и напряжение. Это дает возможность солнечной батарее работать бесперебойно. Диоды не позволяют батарее разряжаться или перегреваться. Аккумуляторы сохраняют энергию, резистор контролирует заряд, предотвращая использование избыточной мощности.

    Базовый комплект солнечной батареи представлен:

    • специальная панель;
    • контроллер заряда;
    • аккумуляторные батареи;
    • инвертор.

    Основные преимущества использования солнечных батарей в следующем:

    • практичность и долговечность службы;
    • никаких дополнительный затрат в период эксплуатации;
    • расходуется нескончаемый природный запас;
    • минимум технического обслуживания;
    • высокий показатель коэффициента полезного действия;
    • работа в бесшумном режиме;
    • безопасность для природы.

    Есть детали, которые ставят приоритетность использования солнечных батарей под сомнение:

    • зависимость от погоды, а именно солнечного света;
    • немалая стоимость конструкции;
    • инженерные навыки при установке.

    Существуют разные виды солнечных батарей:

    • из монокристалического кремния - очень надежны, с долгим сроком эксплуатации, но из-за особых свойств достаточно дороги, по сравнению с другими видами батарей;
    • из мультикристалического кремния - достаточно долгий срок службы, около тридцати лет, с хорошими показателями коэффициента полезного действия;
    • из поликристалического кремния - средний срок службы, коэффициент полезного действия ниже, чем у предыдущих видов;
    • тонкопленочные батареи - недорогие, для местностей с пасмурной погодой и небольшим количеством солнечных дней, в основе батареи лежит специальная светопоглощающая пленка;
    • из аморфного кремния - показатели коэффициента полезного действия невысокие, но в основе батарей лежат фотоэлектрические преобразователи, позволяющие добывать недорогую электроэнергию;
    • из теллурида кадмия - благодаря пленочной технологии коэффициент полезного действия достаточно высокий, цена ниже, чем у батарей из кремния.

    Батареи бывают:

    • маломощные - обеспечивают работу основных бытовых приборов и освещение дома;
    • универсальные - дополнительно к освещению отопление большей части дома;
    • высокомощные - покрывают все расходы потребления электричества и тепла.

    Солнечные батареи применяются в различных сферах и отраслях:

    • подача света в жилых помещений и общественных организаций;
    • обеспечение энергией различного оборудования;
    • освещение улиц;
    • космическая отрасль;
    • автомобильная отрасль.

    Позитивным явлением в использовании солнечных батарей при обеспечении жилища теплом следующее:

    • не требуется сжигание дров, угля, брикетов и это дает возможность существенно сэкономить деньги и не загрязнять окружающую среду;
    • такой способ отопления не станет причиной возгорания;
    • батареи способны функционировать и при незначительном поступлении солнечного света;
    • конструкция независима от энергосистемы;
    • система автоматизирована.

    Оправдана ли установка солнечных батарей для частного дома или дачи? Как показывают наблюдения и отзывы пользователей, да. Особенно если они установлены в местности с преобладанием солнечной погоды. В период насыщенного солнца расходы на отопление и освещение можно покрыть полностью, в зимний период около восьмидесяти процентов энергии покрывается за счет энергии солнца. Экономия электричества на даче позволяет экономить бюджет.

    Ветряк для дачи своими руками

    Существует несколько вариантов ветряков:

    • горизонтальный;
    • вертикальный;
    • турбина.

    Они имеют различия и сходства, положительные и отрицательные стороны, но принцип работы одинаковый для всех - преобразование энергии ветра в электричество, накопление в аккумуляторах и использование для потребностей.

    Правильно расположенный ветряк дает возможность получать энергию ветра независимо от направления, важна только его скорость.

    Принцип работы ветряка для дачи не сложный. Ветер дует на лопасти, к ротару прикреплен генератор, в его обмотке генерируется электрический ток. Он накапливается в аккумуляторах и позволяет питать электроприборы. Иногда устанавливается комплект и з ветрогенератора и солнечной панели.

    В состав ветряка входит:

    • ротор;
    • редуктор;
    • защитный чехол;
    • хвостовая лопасть;
    • аккумулятор накопления энергии;
    • преобразователь напряжения;
    • инвертор.

    Положительные стороны в использовании ветрогенератора для дома:

    • материальные затраты только на профилактику оборудования;
    • отлаженная работа ветровой станции не требует контроля и вмешательства;
    • почти по всей территории страны возможна продуктивная работа ветряка;
    • невысокий износ деталей.

    Отрицательные стороны в использовании ветряка:

    • высокий уровень шума работающего прибора;
    • требует установки громоотвода;
    • необходимо заземление;
    • обязательная установка сигнальной лампочки;
    • вероятность повреждения частей ветряка при сильных ураганных ветрах.

    Самый распространенный вид ветряных установок-горизонтальный. Его несложно изготовить в домашних условиях и коэффициент полезного действия этого ветряка достаточно высок. Минусом конструкции есть необходимость скорости ветра выше пяти метров за секунду для его работы.

    Как показывает опыт и отзывы пользователей альтернативного энергообеспечения, ветрогенераторы перспективны и позволяют частично или полностью покрыть затраты в использовании энергии.

    Топливные генераторы для дачи

    Топливные генераторы могут помочь решить ряд вопросов, связанных со следующими обстоятельствами:

    • подача электричества для освещения жилища в ночное время;
    • для функционирования бытовой техники;
    • закачка воды из скважины или полив участка.

    Это очень актуально для домов, отрезанных от системы электропитания после ураганов, в результате поломок и обесточивания при различных чрезвычайных ситуациях. Можно долгое время просидеть в ожидании восстановительных работ, а можно включить генератор и продолжить заниматься своими делами. Генератор обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии. Генераторы отличаются своими основными характеристиками, но имеют одинаковую конструкцию.

    Преимущества использования генераторов в следующем:

    • гарантия результата - электричество;
    • компактные размеры и легкость переноски;
    • простота эксплуатации;
    • экономичность - энергия вырабатываемая аппаратом дешевле покупаемой у государства.

    Основные виды генераторов:

    • бензиновый;
    • дизельный.

    По типу работы выделяют:

    • синхронный генератор;
    • асинхронный генератор.

    Проживание на территории дачного участка без электричества в настоящее время невозможно. Чтобы не остаться в самый неподходящий момент без электричества, можно использовать генератор.

    Зеленая система для дачи

    Если вас категорически не устраивают счета за отопление, электроэнергию или вы живете вдали от цивилизации, а протянуть электричество очень затратно- пришло время задуматься об автономном электрообеспечении. В Украине известная компания «Зеленая система» предлагает начинать использовать природные источники. Специалисты компании помогут спроектировать, рассчитать и подобрать оптимальную систему именно для вас.

    Зеленый тариф - тариф на электроэнергию от частных лиц и за этот излишек государство платит частнику. На деле получается, что аккумулированная энергия солнца формируется в избытке, излишек поступает в общую сеть, в итоге частное лицо получает прибыль. Оформить все нужно правильно, для этого необходимо:

    • купить, установить солнечную батарею;
    • предоставить письма- уведомления и схему присоединения;
    • согласовать схему в Облэнерго;
    • оформить счет на оплату услуг;
    • запустить панель в течение пяти дней после прохождения оплаты;
    • оформить акт - договор купли - продажи электричества.

    Самодельная электростанция для дачи

    При удаленности от источников электропитания приходится самостоятельно придумывать варианты сооружения домашней электростанции. В основу этих конструкций чаще всего ложатся источники поступления альтернативной энергии: ветер, солнце, вода. Купить фабричный экземпляр электростанции иногда очень дорого и не всегда предлагаемые варианты удовлетворяют покупателя. В таком случае следует принять во внимание вариант самостоятельного изготовления станций по выработке электроэнергии.

    Для создания ветряной электростанции своими руками следует создать ветродвигательную систему, подсоединить генератор и активизировать систему накопления энергии. Для домашней станции по выработке энергии целесообразнее использовать варианты с горизонтальным или вертикальным роторным вращением. Систему с вертикальным вращением проще сконструировать: вал, к которому крепятся параллельные лопасти. Для лопасти подходят материалы из листового железа. Их следует изогнуть в форме дуги, прикрепить к валу. Иногда используется дополнительный механизм по изменению угла лопастей в процессе работы, благодаря чему регулируется воздушное сопротивление. Это помогает избежать разрушения ветряка при наличии очень сильного ветра. Схема автономного энергосбережения поможет построить конструкцию правильно.

    Самодельная солнечная электростанция представляет соединение солнечной батареи непосредственно с системой аккумулирования и расходования электричества. Самым дорогостоящим в данной конструкции являются солнечные панели. Необходимо правильно соединить части станции, защитить солнечные элементы, поместив конструкцию в специальный отсек. Станцию следует установить в самом подходящем месте, где энергия солнечного света будет максимальной.

    Основное достоинство водяной электростанции – независимость выработки энергии от погодных условий, как с солнечной и ветровой электростанцией. Получение энергии воды – стабильно. Но все равно следует установить систему накопления выработанной энергии. Для построения конструкции необходимо приобрести такие части:

    • лопастная установка;
    • электрический генератор;
    • соединитель.

    В качестве генератора можно использовать вал автомобиля. В конце статьи можно посмотреть видео о том, как самостоятельно обеспечить электроснабжение дачи.

    Неэффективная подача электроэнергии, перебои напряжения, частые поломки трансформаторов или отключение электричества больше не будет проблемой при наличии домашней электростанции альтернативного электроснабжения. Изучив плюсы и минусы каждого виды конструкций, можно принять решение о целесообразности установки какого-либо прибора для аккумулирования энергии из природных источников.

    strport.ru

    Альтернативная энергетика для дома своими руками: схемы

    Каждому жителю нашей планеты отлично известно, что запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

    «Зеленые технологии» позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

    Содержание статьи:

    Популярные источники возобновляемой энергии

    Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы.  Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки.

    С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

    Как появилась альтернативная энергия для дома

    Водяная мельница — предшественник насоса автомата, не требующий присутствия человека для совершения работы. Колесо самопроизвольно вращается под напором воды и самостоятельно черпает воду

    Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

    В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

    • Солнечные батареи.
    • Тепловые насосы.
    • Ветрогенераторы.

    Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.  Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

    Виды источников альтернативной энергии

    При выборе источника альтернативной энергии нужно ориентироваться на ее доступность, тогда максимальная мощность будет достигнута при минимуме вложений

    Солнечные панели собственноручного изготовления

    Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза. Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

    Галерея изображений

    Фото из

    Расположение солнечной панели на скатной крыше

    Расположение солнечной панели на скатной крыше

    Монтаж солнечных батарей на пологую крышу

    Монтаж солнечных батарей на пологую крышу

    Конструкция для изменения угла наклона приборов

    Конструкция для изменения угла наклона приборов

    Формирование угла наклона солнечной батареи

    Формирование угла наклона солнечной батареи

    Система солнечного электроснабжения: принцип работы

    Понимание назначения каждого из элементов системы позволит представить ее работу в целом. Основные составляющие любой системы солнечного электроснабжения:

    • Солнечная панель. Это комплекс соединенных в единое целое элементов, преобразующих солнечный свет в поток электронов. Их основная особенность состоит в том, что они не могут вырабатывать ток высокого напряжения. Отдельный элемент системы способен вырабатывать ток напряжением 0,5-0,55 В. Одна солнечная батарея способна вырабатывать ток напряжением 18-21 В, чего достаточно для зарядки 12-вольтового аккумулятора.
    • Аккумуляторы. Одной батареи надолго не хватит, поэтому система может насчитывать до десятка таких устройств.  Количество аккумуляторных батарей определяется мощностью потребляемой электроэнергии. Количество аккумуляторных батарей можно будет увеличить в будущем, добавив в систему необходимое количество солнечных панелей;
    • Контроллер солнечного заряда. Это устройство необходимо для обеспечения нормальной зарядки аккумуляторной батареи. Основное его назначение состоит в недопущении повторной перезарядки батареи.
    • Инвертор. Прибор, требующийся для преобразования тока. Аккумуляторные батареи выдают ток низкого напряжения, а инвертор преобразует его в ток необходимого для функционала высокого напряжения – выходная мощность. Для дома достаточно будет инвертора с выдаваемой мощностью  3-5 кВт.

    Если инвертор, аккумуляторные батареи и контроллер заряда лучше приобрести готовыми, то солнечные батареи вполне возможно сделать самому.

    Схема подключения панели

    Качественный контроллер и правильность подключения помогут как можно дольше сохранять работоспособность аккумуляторных батарей и автономность всей солнечной станции в целом

    Изготовления солнечной батареи

    Для изготовления батареи необходимо приобрести солнечные фотоэлементы на моно- либо поликристаллах.  При этом нужно учесть, что срок службы поликристаллов значительно меньше, чем у монокристаллов. Кроме того КПД поликристаллов не превышает 12%, тогда как этот показатель у монокристаллов достигает 25%. Для того, чтобы сделать одну солнечную панель необходимо купить как минимум 36 таких элементов.

    Как сделать простой источник альтернативной энергии

    Солнечную батарею собирают из модулей. Каждый модуль для бытового использования включает 30, 36 или 72 шт. элементов, соединенных последовательно с источником питания с максимальным напряжением около 50 V

    Корпус солнечной панели

    Начинаются работы с изготовления корпуса, для этого потребуются следующие материалы:

    • Деревянные бруски
    • Фанера
    • Оргстекло
    • ДВП

    Из фанеры необходимо вырезать днище корпуса и вставить его в рамку из брусков толщиной 25 мм. Размер днища определяется количеством солнечных фотоэлементов и их размером. По всему периметру рамки в брусках с шагом 0,15-0,2 м необходимо высверлить отверстия диаметром 8-10 мм. Они требуются для предотвращения перегрева элементов батареи во время работы.

    Подготовка корпуса для солнечной панели

    Правильно выполненные отверстия с шагом 0,15-0,20 м предохранят от перегрева элементы солнечной панели и обеспечат стабильную работу системы

    Устройство солнечной панели

    По размеру корпуса необходимо при помощи канцелярского ножа вырезать из ДВП подложку для солнечных элементов. При ее устройстве также нужно предусмотреть наличие вентиляционных отверстий, устраиваемых через каждые 5 см квадратно-гнездовым способом. Готовый корпус нужно дважды покрасить и высушить.

    Солнечные элементы следует вверх ногами выложить на подложку из ДВП и выполнить распайку. Если готовые изделия уже не были оснащены припаянными проводниками, то работа существенно упрощается. Однако процесс распайки предстоит выполнить в любом случае.

    Нужно помнить, что соединение элементов должно быть последовательным. Изначально элементы следует соединять рядами, а уже потом готовые ряды объединять в комплекс путем присоединения к токоведущим шинам. По завершению элементы нужно перевернуть, уложить как положено и зафиксировать на своих местах при помощи силикона.

    Размещение солнечных элементов на подложке

    Каждый из элементов нужно надежно зафиксировать на подложке с помощью скотча либо силикона, в будущем это позволит избежать нежелательных повреждений (+)

    После чего надо проверить величину выходного напряжения. Ориентировочно оно должно находиться в пределах 18-20 В. Теперь батарею следует обкатать в течение нескольких дней, проверить способность зарядки аккумуляторных батарей. Только после контроля работоспособности производится герметизация стыков.

    Убедившись в безукоризненном функционале, можно выполнить сборку системы электроснабжения. Входные и выходные контактные провода нужно вывести наружу для последующего подключения прибора. Из оргстекла следует вырезать крышку и закрепить ее саморезами к бортикам корпуса через предварительно просверленные отверстия.

    Вместо солнечных элементов для изготовления батареи можно использовать диодную цепь с диодами Д223Б. Панель из 36 последовательно соединенных диодов способна выдавать напряжение 12 В.

    Диоды нужно предварительно замочить в ацетоне для удаления краски. В пластиковой панели следует высверлить отверстия, вставить диоды и произвести их распайку. Готовую панель необходимо поместить в прозрачный кожух и герметизировать.

    Соблюдение правильного угла наклона солнечной панели

    Правильно ориентированные и установленные солнечные панели обеспечивают максимальную эффективность получения солнечной энергии, а также легкость и простоту обслуживания системы

    Основные правила установки солнечной панели

    От правильности установки солнечной батареи во многом зависит эффективность работы всей системы. При установке нужно учесть следующие важные параметры:

    1. Затенение. Если батарея будет находиться в тени деревьев или более высоких сооружений, то она не только не будет нормально функционировать, но и может выйти из строя.
    2. Ориентация. Для максимального попадания солнечных лучей на фотоэлементы батарею необходимо направить в сторону солнца. Если Вы живете в северном полушарии, то панель должна быть ориентирована на юг, если же в южном, то наоборот.
    3. Наклон. Этот параметр определяется географическим положением. Специалисты рекомендуют устанавливать панель под углом, равным географической широте.
    4. Доступность. Нужно постоянно следить за чистотой лицевой стороны и вовремя удалять слой пыли и грязи. А в зимнее время панель периодически необходимо очищать от налипающего снега.

    Желательно, чтобы при эксплуатации солнечной панели угол наклона не был постоянным. Прибор будет работать по максимуму только в случае прямо направленных на его крышку солнечных лучей. Летом его лучше располагать под уклоном в 30º к горизонту. В зимнее время рекомендовано приподнимать и устанавливать на 70º.

    Как получать альтернативную энергию своими руками

    В ряде промышленных вариантов солнечных батарей предусмотрены устройства слежения за движение солнца. Для бытового применения можно продумать и предусмотреть подставки, позволяющие менять угол наклона панели

    Тепловые насосы для отопления

    Тепловые насосы являются одним и из наиболее прогрессивных технологических решений в получении альтернативной энергии для вашего дома. Они не только наиболее удобны, но и экологически безопасны. Их эксплуатация позволит существенно снизить расходы, связанные с оплатой на охлаждение и обогрев помещения.

    Галерея изображений

    Фото из

    Тепловой насос с забором тепла земли или подземной воды

    Тепловой насос с забором тепла земли или подземной воды

    Внешний блок теплового насоса воздух-вода или воздух-воздух

    Внешний блок теплового насоса воздух-вода или воздух-воздух

    Взаимосвязь внешней и внутренней составляющих эко-систем

    Взаимосвязь внешней и внутренней составляющих эко-систем

    Оборудование внутреннего блока теплового насоса

    Оборудование внутреннего блока теплового насоса

    Классификация тепловых насосов

    Тепловые насосы классифицирую по количеству контуров, источнику энергии и способу ее получения. В зависимости от конечных потребностей тепловые насосы могут быть:

    • Одно-, двух или трехконтурные;
    • Одно- или двухконденсаторные;
    • С возможностью нагрева или с возможностью нагрева и охлаждения.

    По виду источника энергии и способу ее получения различают следующие тепловые насосы:

    • Грунт – вода. Применяются в умеренном климатическом поясе с равномерным прогревом земли вне зависимости от времени года. Для монтажа используют коллектор либо зонд в зависимости от типа грунта. Для бурения неглубоких скважин не требуется получения разрешительных документов.
    • Воздух – вода. Тепло аккумулируется из воздуха и направляется на нагрев воды. Установка будет уместной в климатических зонах с зимней температурой не ниже -15 градусов.
    • Вода – вода. Монтаж обусловлен наличием водоемов (озера, реки, грунтовые воды, скважины, отстойники). Эффективность такого теплового насоса является весьма внушительной, что обусловлено высокой температурой источника в холодное время года.
    • Вода – воздух. В данной связке в роли источника тепла выступают те же водоемы, но при этом тепло посредством компрессора передается непосредственно воздуху, используемому для обогрева помещений. В данном случае вода не выступает в качестве теплоносителя.
    • Грунт – воздух. В данной системе проводником тепла является грунт. Тепло из грунта через компрессор передается воздуху. В роли переносчика энергии применяют незамерзающие жидкости. Данная система считается наиболее универсальной.
    • Воздух – воздух. Работа данной системы сходна с работой кондиционера, способного обогревать и охлаждать помещение. Данная система является наиболее дешевой, так как не требует производства земляных работ и прокладки трубопроводов.

    При выборе вида источника тепла нужно ориентироваться на геологию участка и возможность беспрепятственного проведения земляных работ, а также на наличие свободной площади. При дефиците свободного места придется отказаться от таких источников тепла, как земля и вода и забирать тепло из воздуха.

    Способы получения тепла

    От правильности выбора вида теплового насоса во многом зависит эффективность работы системы и затраты на ее устройство

    Принцип работы теплового насоса

    Принцип работы тепловых насосов основан на использовании цикла Карно, который в результате резкого сжатия теплоносителя обеспечивает повышение температуры. По такому же принципу, но с противоположным эффектом, работает большинство климатических устройств с компрессорными установками (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

    Главный рабочий цикл, который реализуется в камерах данных агрегатов, полагает обратный эффект – в результате резкого расширения происходит сужение хладагента.Именно поэтому один из наиболее доступных методов изготовления теплового насоса основан на использовании отдельных функциональных узлов, используемых в климатическом оборудовании.

    Так, для изготовления теплового насоса  может быть использован бытовой холодильник. Его испаритель и конденсатор будут играть роль теплообменников, отбирающих тепловую энергию из среды и направляющие ее непосредствен на нагрев теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

    Принцип работы теплового насоса

    Низкопотенциальное тепло из грунта, воздуха или воды вместе с теплоносителем попадает в испаритель, где превращается в газ, а далее еще больше сжимается компрессором, в результате чего температура становится еще выше (+)

    Тепловой насос с узлами от бытовой техники

    Работы начинаются с подготовки компрессорной части насоса, функции которой будут отведены соответствующему узлу кондиционера либо холодильника. Данный узел необходимо закрепить с помощью мягкой подвески на одной из стен рабочего помещения там, где это будет удобно.

    После этого необходимо изготовить конденсатор. Для этого идеально подойдет бак из нержавеющей стали объемом 100 л.  В него необходимо вмонтировать змеевик (можно взять готовую медную трубку от старого кондиционера либо холодильника. Подготовленный бак нужно с помощью болгарки разрезать вдоль на две равные части – это необходимо для установки и закрепления змеевика в теле будущего конденсатора.

    После монтажа змеевика в одной из половинок обе части емкости нужно соединить и сварить между собой таким образом, чтобы получился замкнутый бак. Учтите, что при сварке нужно использовать специальный электроды, а еще лучше применять аргоновую сварку, только она может обеспечить максимальное качество шва.

    Конденсатор теплового насоса

    Для изготовления конденсатора использован бак из нержавеющей стали объемом 100 л, с помощью болгарки он был разрезан пополам, вмонтирован змеевик и произведена обратная сварка

    Для изготовления испарителя потребуется герметичный пластиковый бак объемом 75-80 литров, в который нужно будет поместить змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма.

    Змеевик для испарителя и конденсатора

    Для изготовления змеевика достаточно обмотать медную трубку вокруг стальной трубы диаметром 300-400 мм с последующей фиксацией витков перфорированным уголком

    На концах трубки необходимо нарезать резьбу для последующего обеспечения соединения с трубопроводом. После завершения сборки и проверки герметизации испаритель следует закрепить на стене рабочего помещения при помощи кронштейнов соответствующего размера.

    Завершение сборки лучше доверить специалисту. Если часть сборки можно выполнить самостоятельно, то с пайкой медных труб и закачкой хладагента должен работать профессионал. Сборка основной части насоса заканчивается подключением обогревательных батарей и теплообменника.

    Нужно отметить, что данная система является маломощной. Поэтому будет лучше, если тепловой насос станет дополнительной частью существующей системы отопления.

    Обустройство и подключение внешнего устройства

    В качестве источника тепла лучше всего подойдет вода из колодца или скважины. Она никогда не замерзает и даже зимой ее температура редко опускается ниже +12 градусов. Потребуется устройство двух таких скважин. Из одной скважины будет происходить забор воды с последующей подачей в испаритель.

    Использование энергии подземной воды

    Энергию подземной воды можно использовать круглогодично. На ее температуру не влияют погодные условия и времена года (+)

    Далее отработанная вода будет сбрасываться во вторую скважину. Остается все это подключить к входу в испаритель, к выходу и герметизировать.

    В принципе, система готова к эксплуатации, но для ее полной автономности потребуется система автоматики, контролирующая температуру движущегося теплоносителя в отопительных контурах и давление фреона.

    На первых порах можно обойтись обыкновенным пускателем, но следует учесть, что запуск системы после отключения компрессора можно выполнять через 8-10 минут – это время необходимо для выравнивания давления фреона в системе.

    Ветрогенераторы дают киловатты электроэнергии

    Энергию ветра использовали еще наши предки. С тех далеких времен, в принципе, ничего не изменилось. Отличие состоит лишь в том, что жернова мельницы заменены генератором и приводом, обеспечивающими преобразование механической энергии лопастей в электрическую энергию.

    Галерея изображений

    Фото из

    Шаг 1: Подбор деталей для изготовления ветрогенератора

    Шаг 1: Подбор деталей для изготовления ветрогенератора

    Шаг 2: Извлечение двигателя и патрона из ненужной дрели

    Шаг 2: Извлечение двигателя и патрона из ненужной дрели

    Шаг 3: Детали для устройства крепежного узла ветрогенератора

    Шаг 3: Детали для устройства крепежного узла ветрогенератора

    Шаг 4: Установка крепежного узла в собранном виде

    Шаг 4: Установка крепежного узла в собранном виде

    Шаг 5: Установка подшипника с внутренней стороны пластины

    Шаг 5: Установка подшипника с внутренней стороны пластины

    Шаг 6: Сборка ветрогенератора и установка на площадкуСборка ветрогенератора и установка на площадку

    Шаг 6: Сборка ветрогенератора и установка на площадкуСборка ветрогенератора и установка на площадку

    Шаг 7: Крепление лопастей ветрогенератора к пластине

    Шаг 7: Крепление лопастей ветрогенератора к пластине

    Шаг 8: Небольшой самодельный ветрогенераторНебольшой самодельный ветрогенератор

    Шаг 8: Небольшой самодельный ветрогенераторНебольшой самодельный ветрогенератор

    Установка ветрогенератора считается экономически выгодной, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 м/с. Установку лучше всего производить на возвышенностях и равнинах, идеальными местами считаются побережья рек и крупных водоемов вдали от различных инженерных коммуникаций.

    Альтернативная энергия для дома от ветрогенераторов

    Для преобразования энергии воздушных масс в электрическую применяются ветрогенераторы, наиболее продуктивные в прибрежных регионах

    Классификация ветряных генераторов

    Классификация ветряных генераторов зависит от следующих основных параметров:

    • В зависимости от размещения оси могут быть вертикальными и горизонтальными. Горизонтальная конструкция предусматривает возможность автоповорота основной части для поиска ветра. Основное оборудование вертикального ветрогенератора расположено на земле, поэтому его легче обслуживать, при этом КПД вертикально расположенных лопастей ниже.
    • В зависимости от количества лопастей различают одно-, двух-, трех- и многолопастные ветряные генераторы. Многолопастные ветрогенераторы используют при малой скорости воздушного потока, применяются редко из-за необходимости установки редуктора.
    • В зависимости от материала, используемого для изготовления лопастей, лопасти могут быть парусными и жесткими. Лопасти парусного типа просты в изготовлении и монтаже, но требуют частой замены, так как быстро выходят из строя под воздействием резких порывов ветра.
    • В зависимости от шага винта, различают изменяемый и фиксируемый шаги. При использовании изменяемого шага можно добиться значительного увеличения диапазона рабочих скоростей ветрогенератора, но это приведет к неминуемому усложнению конструкции и увеличению ее массы.

    Мощность всех видов приборов, преобразующих энергию ветра в электрический аналог, зависит от площади лопастей.

    Ветрогенераторы как источник альтернативной энергии для дома

    Для работы ветрогенераторам практически не нужны классические источники энергии. Использование установки мощностью около 1 мВт позволит сэкономить 92 000 баррелей нефти или 29 000 т угля за 20 лет

    Устройство ветряного генератора

    В любой ветряной установке присутствуют следующие основные элементы:

    • Лопасти, вращающиеся под действием ветра и обеспечивающие движение ротора;
    • Генератор, который вырабатывает переменный ток;
    • Контроллер управления лопастями, отвечает за образование переменного тока в постоянный, который требуется для зарядки аккумуляторов;
    • Аккумуляторные батареи, нужны для накопления и выравнивания электрической энергии;
    • Инвертор, выполняет обратное превращение постоянного тока в переменный, от которого работают все бытовые приборы;
    • Мачта, необходима для подъема лопастей над поверхностью земли до достижения высоты перемещения воздушных масс.

    При этом генератор, лопасти и мачта считаются основными частями ветрогенератора, а все остальное – дополнительные компоненты, обеспечивающие надежную и автономную работу системы в целом

    Схема подключения ветрогенератора

    В схему любого даже самого простого ветряного генератора обязательно должны быть включены инвертор, контроллер заряда и аккумуляторные батареи

    Тихоходный ветряной генератор из автогенератора

    Считается, что данная конструкция является наиболее простой и доступной для самостоятельного изготовления. Она может стать как самостоятельным источником энергии, так и взять на себя часть мощности существующей системы электроснабжения. При наличии автомобильного генератора и аккумуляторной батареи все остальные части можно изготовить из подручных материалов.

    Изготовление ветрового колеса

    Лопасти считаются одной из наиболее важных частей ветрогенератора, так как их конструкцией определяется работа остальных узлов. Для изготовления лопастей могут быть использованы самые разные материалы – ткань, пластик, металл и даже дерево.

    Мы изготовим лопасти из канализационной пластиковой трубы. Основные преимущества данного материала – дешевизна, высокая влагоустойчивость, простота обработки. Работы выполняются в следующем порядке:

    1. Производится расчет длины лопасти, при этом диаметр пластиковой трубы должен составлять 1/5 от необходимого метража;
    2. С помощью лобзика трубу следует разрезать вдоль на 4 части;
    3. Одна часть станет шаблоном для изготовления всех последующих лопастей;
    4. После обрезки трубы заусеницы на краях необходимо обработать наждачной бумагой;
    5. Вырезанные лопасти необходимо зафиксировать на заранее приготовленном алюминиевом диске с предусмотренным креплением;
    6. Также к этому диску после переделки нужно прикрутить генератор.

    Учтите, что труба из ПВХ не обладает достаточной прочностью и не сможет противостоять сильным порывам ветра. Для изготовления лопастей лучше всего применять трубу из ПВХ толщиной не менее 4 см. Далеко не последнюю роль на величину нагрузки оказывает размер лопасти. Поэтому не лишним будет рассмотреть вариант снижения размера лопасти за счет увеличения их количества.

    Лопасти ветрогенератора из трубы ПВХ

    Лопасти ветрогенератора изготовлены по шаблону из ¼ ПВХ канализационной трубы диаметром 200 мм, разрезанной вдоль оси на 4 части

    После сборки следует произвести балансировку ветрового колеса. Для этого требуется закрепить его горизонтально на штативе в закрытом помещении. Результатом правильной сборки будет неподвижность колеса. Если же происходит вращение лопастей, необходимо выполнить их подточку абразивом доя уравновешивания конструкции.

    Изготовление мачты ветрогенератора

    Для изготовления мачты можно использовать стальную трубу диаметром 150-200 мм. Минимальная длина мачты должна составлять 7 м. Если на участке есть препятствия для перемещения воздушных масс, то колесо ветрогенератора нужно поднять на высоту, превышающую препятствие не менее, чем на 1 м.

    Колышки для закрепления растяжек и саму мачту необходимо забетонировать. В качестве растяжек можно использовать стальной либо оцинкованный трос толщиной 6-8 мм.

    Мачта из стальной трубы с растяжками

    Растяжки мачты придадут ветрогенератору дополнительную устойчивость и снизят расходы, связанные с устройством массивного фундамента, их стоимость гораздо ниже остальных типов мачт, но требуется дополнительная площадь для растяжек

    Переоборудование автомобильного генератора

    Переделка состоит лишь в перемотке провода статора, а также в изготовлении ротора с неодимовыми магнитами. Для начала нужно высверлить отверстия, необходимые для фиксации магнитов в полюсах ротора. Установка магнитов выполняется с чередованием полюсов. По завершению работ межмагнитные пустоты нужно заполнить эпоксидной смолой, а сам ротор обернуть бумагой.

    При перемотке катушки нужно учесть, что эффективность работы генератора будет зависеть от количества витков. Катушку необходимо мотать по трехфазной схеме в одном направлении. Готовый генератор нужно испытать, результатом правильно выполненной работы будет показатель в 30 В при 300 оборотах генератора.

    Переоборудование автомобильного генератора

    Переоборудованный генератор готов к проведению испытаний по выдаваемому номинальному напряжению перед финальным монтажом всей системы тихоходного ветрогенератора

    Завершение сборки тихоходного ветрогенератора

    Поворотная ось генератора выполняется из трубы с насаженными двумя подшипниками, а хвостовая часть вырезается из оцинкованного железа толщиной 1,2 мм. Перед креплением генератора к мачте необходимо изготовить раму, лучше всего для этого подойдет профильная труба. При выполнении крепления нужно учесть, что минимальное расстояние от мачты до лопасти должно быть больше 0,25 м.

    Работа ветряного генератора

    Под действием потока ветра происходит движение лопастей и ротора, в результате достигается вращение редуктора и получается электрическая энергия (+)

    Для работы системы после ветрогенератора нужно установить контроллер заряда, аккумуляторные батареи, а также инвертор.  Емкость батареи определяется мощностью ветрогенератора. Данный показатель зависит от размеров ветряного колеса, количества лопастей и скорости ветра.

    Полезное видео по теме

    Изготовление солнечной панели с пластмассовым корпусом, перечень материалов и порядок выполнения работ

    Принцип работы и обзор геотермальных насосов

    Переоборудование автогенератора и изготовление тихоходного ветрогенератора своими руками

    Отличительной особенностью альтернативных источников энергии является их экологическая чистота и безопасность. Довольно малая мощность установок и привязка к определенным условиям местности позволяют эффективно эксплуатировать только комбинированные системы традиционных и альтернативных источников.

    sovet-ingenera.com

    Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками, видео

    Источники энергии для домаВ условиях, когда цены на энергоносители постоянно повышаются, собственники частных домов чаще задумываются об альтернативных источниках энергии. Некоторые домовладельцы вовсе не имеют возможности подключения к магистрали из-за высокой стоимости монтажных работ. Инженеры, а вместе с ними и народные умельцы, обратили внимание на то, что даёт человечеству сама природа и создали ряд устройств, которые можно сделать своими руками для возобновления энергоресурсов. Видео продемонстрирует лучшие наработки в действии.

    Генератор из биоотходов

    Биогаз – это экологически чистый вид топлива. Используют его аналогично природному газу. Технология производства основана на жизнедеятельности анаэробных бактерий. Отходы помещают в ёмкость, в процессе разложения биологических материалов выделяются газы: метан и сероводород с примесью углекислоты.

    Данную технологию активно используют в Китае и на животноводческих фермах Америки. Чтобы в домашних условиях получать биогаз непрерывно, нужно иметь фермерское хозяйство или доступ к бесплатному источнику навоза.

    виды альтернативных генераторов

    Генератор из биоотходов

    Для сооружения такой установки понадобится герметичная ёмкость с вмонтированным шнеком для перемешивания, патрубок для отвода газа, горловина для загрузки отходов и штуцер для выгрузки отработанных отходов. Конструкция должна быть идеально герметичной. Если газ не будет отбираться постоянно, то понадобится установить предохранительный клапан для сброса избыточного давления, чтобы у ёмкости не сорвало «крышу». Порядок действий следующий.

    1. Выбираем место для обустройства ёмкости. Размер подберите исходя из количества имеющихся отходов. Для эффективной работы целесообразно её заполнение на две трети. Резервуар может быть металлическим или из армированного бетона. Большое количество биогаза не удастся получить из маленькой ёмкости. Из тонны отходов выйдет 100 кубов газа.
    2. Чтобы ускорить процесс работы бактерий, потребуется подогрев содержимого. Его можно осуществить несколькими путями: под ёмкость поместить змеевик, подключенный к системе отопления или установить ТЭНы.
    3. Анаэробные микроорганизмы находятся в самом сырье, при определённой температуре они становятся активными. Автоматическое устройство в водонагревательных котлах включит обогрев при поступлении новой партии и отключит, когда отходы прогреются до заданной температуры.Полученный газ можно преобразовать в электричество через газовый электрогенератор.

    Совет. Отработанные отходы используются в качестве компостного удобрения для садовых грядок.

    Энергия из ветра

    Наши предки давно научились применять энергию ветра для своих нужд. В принципе, с тех пор конструкция почти не изменилась. Только жернова сменил привод генератора, преобразующий энергию вращающихся лопастей в электричество.

    Для изготовления генератора понадобятся следующие детали:

    • генератор. Некоторые используют мотор от стиральной машинки, слегка преобразовав ротор;
    • мультипликатор;
    • аккумулятор и контроллер его заряда;
    • преобразователь напряжения.
    ветрогенератор для дома

    Ветрогенератор

    Существует множество схем самодельных ветрогенераторов. Все они комплектуются по одному принципу.

    1. Собирается рама.
    2. Устанавливается поворотный узел. За ним монтируются лопасти и генератор.
    3. Монтируют боковую лопату с пружинной стяжкой.
    4. Генератор с пропеллером крепится на станину, затем её устанавливают на раму.
    5. Подсоединяют и соединяют с поворотным узлом.
    6. Устанавливают токосъёмник. Соединяют его с генератором. Провода подводят к батарее.

    Совет. От диаметра пропеллера будет зависеть число лопастей, а также количество генерируемого электричества.

    Тепловой насос

    Чтобы получить энергию из земных глубин, потребуется соорудить достаточно сложное устройство, которое позволит получать альтернативную энергию из грунтовых вод, самого грунта или из воздуха. Чаще всего такие устройства применяют для обогрева помещений. По сути, агрегат представляет собой большую холодильную камеру, которая при охлаждении окружающей среды преобразует энергию и отдаёт в виде тепла с высоким потенциалом. Составляющие системы:

    1. Наружный и внутренний контур с фреоном.
    2. Испаритель.
    3. Компрессор.
    4. Конденсатор.
    тепловой насос

    Схема работы теплового насоса

    Коллектор можно установить вертикально, если площадь участка не позволяет установить горизонтальный. Бурят несколько глубоких скважин и опускают в них контур. Горизонтально его располагают в грунт на глубину полтора метра. Если дом расположен на берегу водоёма, теплообменник прокладывают в воде.Компрессор можно взять от кондиционера. Конденсатор изготавливается из 120 л бака. В ёмкость вставляется медный змеевик, по нему будет циркулировать фреон, и вода из отопительной системы начнёт прогреваться.

    Испаритель изготавливается из пластиковой бочки объёмом более 130 литров. В этот бак вставляется ещё один змеевик, его совмещение с предыдущим будет осуществляться через компрессор. Патрубок испарителя делают из обрезка канализационной трубы. Посредством патрубка регулируется поступление воды из водохранилища.

    Испаритель опускается в водоём. Вода, обтекая его, побуждает испарение фреона. Газ поднимается в конденсатор и отдаёт тепло воде, которая окружает змеевик. Теплоноситель циркулирует в системе отопления, обогревая помещение.

    Совет. Температура воды водоёма не имеет значения, важно лишь её постоянное наличие.

    Энергия солнца — в электричество

    Солнечные панели впервые начали делать для космических кораблей. В основе устройства лежит способность фотонов создавать электрический ток. Вариаций конструкции солнечных батарей великое множество и каждый год они совершенствуются. Самостоятельно изготовить солнечную батарею можно двумя способами:

    Способ №1. Купить готовые фотоэлементы, собрать из них цепь и накрыть конструкцию прозрачным материалом. Работать нужно предельно осторожно, все элементы очень хрупкие. Каждый фотоэлемент имеет маркировку в вольт-амперах. Посчитать нужное количество элементов для сбора батареи необходимой мощности не составит большой сложности. Последовательность работы такая:

    • для изготовления корпуса понадобится лист фанеры. По периметру прибиваются деревянные рейки;
    • в листе фанеры сверлятся отверстия для вентиляции;
    • внутрь помещается лист ДВП со спаянной цепью фотоэлементов;
    • проверяется работоспособность;
    • на рейки прикручивается оргстекло.
    монтаж солнечных батарей

    Солнечные батареи

    Способ №2 требует знаний электротехники. Электрическая цепь собирается из диодов Д223Б. Спаивают их по рядам последовательно. Помещают в корпус, накрытый прозрачным материалом.

    Фотоэлементы бывают двух видов:

    1. Монокристаллические пластины обладают КПД 13% и прослужат четверть века. Безупречно работают только в солнечную погоду.
    2. Поликристаллические имеют КПД ниже, их срок службы всего 10 лет, но мощность не падает при облачности. Панель площадью 10 кв. м. способна произвести 1КВт энергии. При размещении на крыше стоит учитывать общий вес конструкции.
    Схема солнечной батареи

    Схема солнечной батареи

    Готовые батареи размещают на самой солнечной стороне. Панель необходимо оснастить возможностью регулировки наклона угла по отношению к Солнцу. Вертикальное положение устанавливают во время снегопадов, чтобы батарея не вышла из строя.

    Солнечную панель можно использовать с аккумулятором или без него. Днём потреблять энергию солнечной батареи, а ночью — аккумулятора. Либо днём пользоваться солнечной энергией, а ночью — от центральной сети электроснабжения.

    Самодельная гидроэлектростанция

    При наличии на участке ручья или водоёма с плотиной дополнительным источником альтернативной электроэнергии станет самодельная гидроэлектростанция. В основе устройства лежит водяное колесо, а мощность будет зависеть от скорости течения воды. Материалы для изготовления генератора и колеса можно взять от автомобиля, а обрезки уголка и металла найдутся в любом хозяйстве. Кроме этого, понадобится кусок медного провода, фанера, смола полистироловая и неодимовые магниты.

    гидроэлектростанция своими руками

    Самодельная гидроэлектростанция

    Последовательность работ:

    1. Делается колесо из 11 дюймовых дисков. Из стальной трубы изготавливаются лопасти (режем трубу вдоль на 4 части). Потребуется 16 лопастей. Диски стягиваются болтами, зазор между ними 10 дюймов. Лопасти привариваются сваркой.
    2. Изготавливается сопло по ширине колеса. Его делают из обрезка металла, выгнув по размеру и соединив сваркой. Сопло настраивают по высоте. Это позволит отрегулировать водяной поток.
    3. Сваривается ось.
    4. Устанавливается колесо на ось.
    5. Делается обмотка, заливаются смолой катушки – статор готов. Собираем генератор. Из фанеры изготавливается шаблон. Устанавливают магниты.
    6. Генератор защищают металлическим крылом от водяных брызг.
    7. Колесо, ось и крепежи с соплом покрывают краской для защиты металла от коррозии и эстетического удовольствия.
    8. Регулировкой сопла добиваются наибольшей мощности.

    Самодельные устройства не требуют больших капиталовложений и производят энергию бесплатно. Если совместить несколько видов альтернативных источников, то такой шаг ощутимо снизит расходы на электроэнергию. Для сбора агрегата понадобятся только умелые руки и ясная голова.

    Альтернативные источники энергии: видео

    Источники энергии для дома: фото

    Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома Источники энергии для дома

    Источники энергии для дома

    dachadizain.ru

    Альтернативная энергия для дома или дачи

    Отсутствие в удалённых районах развитой инфраструктуры часто вынуждает хозяев искать источники альтернативной энергии для своего дома. Технологии не стоят на месте, подобные вещи уже не являются чем-то экзотическим и труднодоступным. В данной статье вы узнаете, что сегодня предлагает рынок в качестве замены подключения к центральным электросетям.

    Краткое содержимое статьи:

    Какие бывают

    В окружающей среде энергия присутствует всегда в том или ином виде. Это ветер, излучение солнца, потоки воды, тепло земли. Остаётся лишь воспользоваться ими и преобразовать в ту, которая необходима. Рассмотрим, какие источники альтернативной энергии позволяют это сделать.

    Солнечные батареи

    Принцип работы основан на способности электронных приборов, называемых фотоэлементами, преобразовывать энергию фотонов солнечного света в электрическую. Данный пример альтернативной энергии является самым распространённым.

    В батареях, выпускаемых для частного применения, используются кремниевые фотоэлементы. Они бывают двух видов:

    • Поликристаллические. Очень хрупкие, поэтому требуют аккуратного обращения. Обладают малым КПД – не более 15%. Средний срок службы 20 лет. Преимущество – низкая цена.
    • Монокристаллические. Более надёжны. Срок службы может достигать 50 лет. КПД 25%. Недостатком является дороговизна.

    Преимущества солнечных батарей:

    • неисчерпаемый источник энергии на несколько десятилетий;
    • простота установки и обслуживания, для работы нет необходимости в ежедневном участии человека;
    • долговечность;
    • отсутствие вредного воздействия на окружающую среду и человека.

    Их недостатками являются высокая стоимость оборудования, которое окупается довольно долго, и зависимость от интенсивности солнечного света. Если небо затягивает тучами, мощность фотоэлементов снижается.

    Ветрогенераторы

    Представляют собой комбинацию установленной на специальной мачте ветротурбины с лопастями и электрогенератора. При прохождении потоков воздуха через данную установку лопасти под их воздействием начинают вращаться и приводят в движение соединённый с редуктором внутренний вал.

    Такая конструкция позволяет увеличить первоначальную скорость вращения. Редуктор подключён к генератору, который при вращении ротора вырабатывает электрический ток. Его излишки накапливаются в установленных аккумуляторах.

    В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Первый тип более популярен. Многие модели оснащены системой автоматического разворота по направлению ветра, значительно увеличивающей эффективность работы установки.

    Преимущества данных устройств во многом аналогичны солнечным батареям. КПД может составлять от 25% до 47% в зависимости от конкретной модели и погодных условий.

    Работа ветрогенератора не зависит от времени суток. Нужен только ветер, и чем сильнее он будет, тем лучше. Стоимость оборудования относительно невысока, но затраты на монтаж могут выйти гораздо большими.

    Основными недостатками являются шум во время работы и низкочастотный инфразвук, негативно влияющий на состояние здоровья. По этой причине устанавливать мачту с устройством следует как можно дальше от жилья.

    Биогазовые установки

    Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.

    Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.

    Биогаз попадает в специальное хранилище, называемое газгольдер, где подвергается усушке. Дальше он используется как обычный природный газ. Из оставшихся после переработки отходов можно сделать удобрение.

    Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:

    • независимость от погодных условий;
    • экономия на утилизации отходов;
    • возможность использовать множество видов сырья.

    К недостаткам можно отнести следующие:

    • хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
    • использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
    • стоимость оборудования достаточно высока.

    Тепловые насосы

    Их правильнее назвать альтернативным источником тепла. Предназначены для организации отопления и горячего водоснабжения дома. Потребляют электричество, поэтому их необходимо использовать в комбинации с другими видами альтернативной энергии.

    Принцип действия основывается на способности таких веществ, как фреон, закипать при низких температурах. Когда оно переходит в газообразное состояние, выделяется тепловая энергия. Установка состоит из внешнего и внутреннего контуров, а также контура насоса. Внешний закапывается под землю или опускается на дно водоёма.

    Циркулирующий по нему фреон нагревается под воздействием окружающей среды, в контуре насоса под большим давлением переходит в газообразное состояние, в результате чего температура поднимается до 70 С°. Внутренний разносит нагретый в насосе теплоноситель по дому.

    Тепловые насосы очень эффективны и способны обеспечивать горячей водой и отоплением круглый год. Затраты на электроэнергию при этом минимальны – при расходе 1 кВт электричества выделяется в среднем 4 кВт энергии тепла.

    Что выбрать

    Давайте разберёмся, какой вариант альтернативной энергии лучше. Солнечные батареи являются наиболее предпочтительным вариантом из-за простоты и экологичности. Однако они не работают в ночное время суток.

    Ветрогенераторы хорошо подходят для местностей, где постоянно дуют сильные ветры. Функционируют и днём, и ночью, но если потоки воздуха ослабевают – эффективность становится равна нулю. Наилучшим вариантом является комбинация этих двух устройств. Тогда вы можете быть почти на 100% уверенными, что никогда не останетесь без электричества.

    Остановите свой выбор на биогазовой установке, если держите в хозяйстве коров, свиней или кур, или неподалёку есть ферма, откуда можно брать отходы для переработки.

    А если вы нуждаетесь в горячем водоснабжении и отоплении, дополните систему дома тепловыми насосами. Они не требовательны в обслуживании, отсутствует необходимость покупать и где-то складировать топливо, как в случае, например, с твердотопливным котлом.

    Фото видов альтернативной энергии

    electrikmaster.ru

    Как обеспечить автономное энергоснабжение на даче

    Когда в дачном поселке внезапно гаснет свет, выключаются не только лампочки. Для владельцев загородных домов приостановка подачи электроэнергии нередко означает, что у них перестанут работать и отопление, и водоснабжение, и, увы, канализация. Можно ли обеспечить своему дому независимость от электросетей? 

    Солнечные панели на этой крыше способны обеспечить 1 кВт электроэнергииСолнечные панели на этой крыше способны обеспечить 1 кВт электроэнергии

    Давайте комплексно рассмотрим эту проблему и разберем все способы создать энергетическую автономность коттеджа при самых крутых погодных условиях. 

    Ситуация зависит от типа применяемой энергии — электрической или тепловой. Для получения тепловой энергии непосредственно на участке потребуется твердое и жидкое топливо или газ (централизованный либо привозной). О них мы еще поговорим. А пока разберемся с причинами прекращения подачи или снижения качества электроэнергии. 

    Проблемы с подачей электроэнергии

    К проблемам с электроснабжением дачного дома относятся: 
    1. превышение или понижение напряжения относительно нормы;
    2. подача напряжения с параметрами, не соответствующими требованиям производителя техники, которая используется в доме; 
    3. полное отсутствие электричества.
    Длительные отключения электроэнергии случаются редко (поистине уникальный случай отключения целого Крыма сегодня вспоминать не будем), но их нельзя не учитывать. Ведь в таком случае прекращает работать все электрооборудование котельной, появляется реальная опасность размерзания систем отопления и водоснабжения.

    Как показывает отечественная практика, обычные дома при выключении отопления выстуживаются примерно в течение 2-3 дней. Разумеется, без негативных последствий тут не обойдется. Но если использовать в системе незамерзающий теплоноситель, повреждений оборудования можно избежать.

    Отсутствие тока касается не только электрокотлов, но и сопутствующего оборудования, которое требует непрерывной и качественной электроэнергии. 

    Традиционная система отопления состоит из:

    • теплогенератора (котел с горелкой), 
    • циркуляционных насосов, 
    • запорно-регулирующей арматуры, 
    • трубопроводов,
    • распределительного коллектора.
    Для работы котла и горелки, а также циркуляционного насоса и сопутствующей электроники требуется переменное синусоидальное напряжение 220–230 В с частотой 50 Гц. Качество энергии в электросети определено в  ГОСТ 13109-97. Этот нормативный документ предусматривает отклонение от номинального значения напряжения 220 В ±5 %.

    Если напряжение не «дотягивает» до 208 В или превышает 232 В, электронные узлы и цепи оборудования могут выйти из строя (или их рабочие характеристики не будут соответствовать требуемым значениям). Досадно, но такая коллизия не считается гарантийным случаем. Поэтому замену или ремонт техники придется оплачивать потребителю. Что мотивирует владельца дачи позаботиться о надежной подаче электропитания для автономной котельной.

    Слева: Центр электроснабжения небольшого поселка - масляный трансформатор
Справа: Источник бесперебойного питания. Фото В. ЧерномашенцеваСлева: Центр электроснабжения небольшого поселка — масляный трансформатор Справа: Источник бесперебойного питания. Фото В. Черномашенцева

    Есть ли еще причины перебоев с подачей электроэнергии? Да, их немало. Это скачки или кратковременный провал напряжения, отрыв «нейтрали», да и просто грозовые разряды. Разумеется, у инженеров есть способы решения или как минимум смягчения таких проблемных ситуаций.

    «Дорожная карта» энергонезависимости

    Для обеспечения загородных домов надежным электропитанием, а также для штатной работы всех инженерных систем (отопления, водоснабжения, канализации, сигнализации) используют:
    1. стабилизаторы напряжения, 
    2. источники бесперебойного питания (ИБП),
    3. дизель-генераторные установки. 
    Каждый из этих аппаратов предназначен для решения определенной задачи и защищает от определенного типа дефектов сетевого электроснабжения.   

    Мы за стабильность!

    Стабилизатор напряжения автоматически поддерживает в сети потребителя требуемое номинальное напряжение, корректируя перепады напряжения в общей сети. При аварийном скачке он отключит оборудование от источника, ставшего опасным. Поэтому главный параметр надежности этого прибора — его быстродействие. Если срок срабатывания превышает 1 сек, то электронные компоненты котельного оборудования рискуют потерять работоспособность.

    Отдельный вопрос — выбор стабилизатора по величине мощности. Вряд ли все приборы на участке, потребляющие электроэнергию, будут включаться и работать одновременно. Необходимо знать, что при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов мощность стабилизатора  должна в 3–5 (!) раз превышать номинальную мощность потребителей. Так что расчет суммарной мощности должен быть произведен обдумано, с учетом всех обстоятельств.

    Еще до момента приобретения надо определиться, какой стабилизатор вам нужен — однофазный или трехфазный. Даже если у вас на участке есть или предполагается хотя бы один трехфазный потребитель, придется покупать трехфазник.

    Электронный стабилизатор. Фото с сайта http://nadavi.com.uaЭлектронный стабилизатор. Фото с сайта nadavi.com.ua

    Современные газовые котлы в основном работают только при подаче электроэнергии. Хоть и небольшой, но абсолютно необходимой. У каждого вида электрозависимых компонентов — свое энергопотребление:

    • электроника котлов и газовые клапаны потребляют не больше 80 Вт, 
    • циркуляционные насосы — до 200 Вт,
    • горелки вместе с вентиляторами — 50–300 Вт.
    В среднем для бытовых котлов со встроенными горелками и насосом нужно не более 250 Вт (да простят меня истинные знатоки отопительного ремесла, но я намерено опускаю информацию о горелках, точнее об их требованиям к электроснабжению: эта тема чересчур специфична).   Сегодня трудно представить газовый котел без страховочных приборов. Без них никуда. Но именно они и становятся самым уязвимым местом в случае проблем с электроснабжением. Речь о системах аварийного отключения газа и запорных электромагнитных газовых клапанах. Они «тянут» не более 35 Вт. При возможном  отключении электричества подача газа прекращается автоматически: клапан сработает на закрытие в течение 8 миллисекунд. Но это, к сожалению, означает, что даже такое мгновенное прерывание электроснабжения приводит к остановке котла, так что запускать его потом придется вручную. Поэтому надо позаботиться о том, чтобы питание системы аварийного отключения газа  было непрерывным.

    При покупке стабилизатора следует знать, что выгоднее приобрести один мощный прибор и обезопасить весь коттедж полностью, а не только котловую группу. Стабилизатор высокой мощности надежнее в эксплуатации.

    Рассмотренные стабилизаторы хороши при кратковременных перебоях с электричеством и его качеством, однако бесполезны при реальных ЧП при электроснабжении. В этом случае дачное хозяйство не оставят в беде источники бесперебойного питания (ИБП) или дизель-генераторные установки, обеспечивающие автоматическое возобновление подачи электроснабжения. Познакомимся с обоими спасителями еще не замерзших дачников поближе.

    Источники бесперебойного питания (ИБП) 

    Источник бесперебойного питания состоит из блока питания и аккумуляторов. Когда ИБП включают в сеть, происходит естественная зарядка аккумуляторов через зарядное устройство, преобразующее переменный сетевой ток в необходимые для батарей 12V. Одновременно обеспечивается подача электроэнергии 220V непосредственно на газовый котел и другое оборудование. Когда батареи зарядились полностью, зарядное устройство отключается и обеспечивается лишь штатное электропитание системы.

    Фото с сайта http://www.linkstroy.ruФото с сайта www.linkstroy.ru

    В случае отключения централизованного электроснабжения источники бесперебойного питания гарантируют долгую (до нескольких суток) непрерывную работу системы отопления. Хорошего качества бесперебойники обеспечивают электропитанием отопительные системы даже тогда, когда полностью прекращается подача напряжения либо ухудшается его качество в основной сети.

    В первом случае электрогенераторы переходят в режим резерва и генерируют стабилизированное переменное напряжение (220 В, 50 Гц) синусоидальной формы, используя аккумуляторные батареи. Когда сеть восстанавливается, они заряжают аккумуляторы. 

    Последние должны выдерживать не менее 500-600 циклов заряда-разряда, причем многое зависит от «графика работы». При напряженной жизни — скажем, ежедневной перезарядке — срок эксплуатации аккумуляторов может сократиться до 2 лет.Однако при спокойной работе, без авралов, срок службы аккумуляторов может быть продлен до 8-10 лет, после чего их емкость начнет падать и потребуется замена.

    При регулярных перебоях или при полном отсутствии электроэнергии ИБП по своим мощностным характеристикам не может конкурировать с электрогенератором с двигателем внутреннего сгорания. Но будет отличным дополнением к нему. Хотя, разумеется, такое резервирование по мощностям обойдется дороже.

    Целесообразнее применять генератор только для подзарядки аккумуляторов ИБП.  В таком подходе есть два преимущества:

    1. вы экономите топливо, а значит, и семейный бюджет;
    2. в период отключения мотора вы ощутите всю прелесть дачной тишины.
     

    ТЭЦ на даче 

    Обоснованной заменой ИБП станет электрогенератор, работающий от двигателя внутреннего сгорания (бензинового или дизельного). В комплект оборудования входит
    • сам двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором,
    • автоматика управления, реагирующая на пропадание основного электропитания (или устройство ручного запуска). Такая машина, вращая вал электрогенератора, обеспечивает производство нормативной по своим параметрам электроэнергии. 
    В качестве примера можно привести миниатюрный бензиновый электрогенератор ITC Power GG900Si мощностью всего 0,75 кВт. Он выполнен в виде чемоданчика и весит 12 кг. Топливный бак рассчитан на 1,6 литра, а расход топлива составляет 0,5 литра в час. То есть каждые три часа придется доливать топливо. К слову, не забудьте выключить при этом агрегат. 

     Бензиновый электрогенератор ITC Power GG900SiБензиновый электрогенератор ITC Power GG900Si

    Недостатки электрогенераторов:

    • Выхлопные газы от двигателя попадают в атмосферу. И это вряд ли порадует дачников, предпочитающих чистый воздух. 
    • Кроме того, не бывает бесшумных двигателей внутреннего сгорания. К слову, упомянутый выше «чемоданчик» генерирует немало шума – 58 Дб. Гул работающего движка услышите не только вы, но и соседи по даче.
    Некоторые аппараты выполняются в шумозащитных корпусах, что, разумеется, повышает их стоимость. Имеет смысл подумать о размещении собственной ТЭЦ где-то на заднем дворе. По крайней мере, не за стенкой хозяйской спальни.

    Появление в хозяйстве такой мощной установки влечет за собой целый шлейф проблем:

    1. Надо позаботиться о емкостях для хранения топлива и моторного масла. 
    2. Тут же возникает необходимость обеспечения пожаробезопасности такого склада ГСМ. 
    3. Если вы рачительный хозяин, то придется подумать и о плановых ремонтах и техническом обслуживании дизельных или бензиновых генераторов. 
    Однако чего не сделаешь ради энергонезависимости собственного жилища.   

    Хорошо забытая альтернатива

    Можно ли пользоваться газовым котлом, если нет электроснабжения? Да, можно. Но для этого надо не гнаться за новизной, а установить на даче соответствующий котел. Отдельные модели отечественных и импортных котлов способны работать и без электричества. Имеющиеся в автоматике термопары обеспечивают выработку термоЭДС для нормальной работы оборудования. «А как же будут работать насосы?», — спросит внимательный читатель.

    Необходимости в циркуляционных насосах здесь нет. Трансфер теплой воды по системе отопления происходит за счет естественного перепада температур: нагретый теплоноситель поднимается по трубам вверх, а остывающий возвращается обратно в котел.

    Реальный недостаток такого «новаторского» подхода — то, что нужно установить трубы большого диаметра: свыше 1 дюйма (25 мм), а сама система отопления весьма громоздка, долго разогревается и медленно реагирует на команды изменить температуру.  

    Что кроме дров?

    Надежность работы дачной котельной обеспечивается гарантированной подачей топлива. В подавляющем числе случаев речь идет о сетевом газе или дизельном топливе.

    Система газоснабжения подает метан с рабочим давлением 13, а иногда и 20 мбар. Конкретная величина зависит от региона или от потенциала газораспределительного узла. Метан должен иметь такое давление и объем подачи на входе в котел для работы с генерированием нужного количества энергии.

    Как советуют инструкции по эксплуатации отопительного оборудования, давление газа на входе в котел должно быть не менее 11, 5 мбар. Однако, как показывает практика, при сильных морозах давление метана может снизиться до 8, а иногда и до 3–4 мбар. В таком случае не стоит ожидать от котла расчетной мощности. Он просто прекратит работать. Или горелки повредятся из-за прогорания малым пламенем.

    Кроме крутых морозов, причинами падения давления в сетях могут стать засоры или замерзание воды в газопроводах, нештатная работа клапанов или регуляторов газа в распределительных шкафах.

    Что делать, если зимой давление газа запредельно низкое? Не замерзать же?

    Можно порекомендовать несколько решений:

    • Запастись резервным котлом, работающим на другом виде топлива (электричество, дрова, солярка).  
    • Обзавестись котлом, способном работать на пониженном давлении газа до 3-4 мбар.
    • Применять котлы большей мощности, чем необходимо для отопления загородного дома. Но цена мощных котлов тоже немаленькая. 
    • Установить у себя на участке высокотехнологичную систему автономного газоснабжения. Разумеется, речь не о переносных баллонах для газовых кухонных плит. В московском узле успешно конкурируют три достойных компании, гарантированно доставляющие такое топливо по «первому звонку». Однако мне неизвестно, насколько у них развиты сети мобильных заправок по всем регионам России. 
     

    Газ заказывали? 

    Система автономного газоснабжения на базе сжиженного углеводородного газа (СУГ) состоит из:
    • подземного резервуара, 
    • блока регулирующей и предохранительной арматуры, 
    • газопровода,
    • газового котла.
    Газовый резервуар в еще открытом котловане. Фото с сайта www.oborudunion.ruГазовый резервуар в еще открытом котловане. Фото с сайта www.oborudunion.ru

    В резервуаре находится СУГ под давлением около 10 атм. На выходе из емкости стоит редуктор, который понижает давление испаряющегося газа до 0,3-0,5 атм — как в подземном трубопроводе и на входе в газовый котел. Это давление соответствует давлению сетевого газа в наших квартирах, поэтому никаких отличий в эксплуатации нет.Система автономного газоснабжения. Фото с сайта http://www.ventek23.ruСистема автономного газоснабжения. Фото с сайта www.ventek23.ru

    Система на базе сжиженного углеводородного газа (СУГ) обладает рядом бесспорных достоинств:

    1. Обеспечивается привычный городской комфорт при использовании метана.
    2. Система неприхотлива в эксплуатации: нет ни золы, ни сажи, ни окислов и запаха серы (как от дизельного топлива).
    3. СУГ спроектирована и произведена с учетом максимальной безопасности для человека и окружающей среды. Газовая емкость располагается под землей и обладает двукратным запасом прочности по отношению к рабочему режиму системы.
    4. Отопление с применением СУГ дешевле, чем дизельным топливом или  электричеством.
    5. Заправка топливом не сложнее заправки автомобиля на АЗС. Необходимо только обеспечить удобный доступ автомобиля-заправщика к резервуару (длина заправочного шланга около 10 метров.
    6. Предприятие-изготовитель гарантирует срок службы резервуара не менее 20 лет.
    Такая система действительно придает отдельному коттеджу статус энергетически независимой территории.  Так сказать, цель достигнута.  

    Миниатюрные дрова

    На нашем сайте не раз писали о самом молодом типе топлива, способного обогреть загородный дом, -- пеллетах. Их применение в твердотопливных котлах действительно повышает уровень энергетической независимости коттеджа. Внешне они похожи на маленькие палочки длиной до 6 см и диаметром около 8 мм. Для подачи топлива в топку используется шнековый винт: точь-в-точь как в мясорубке. Таким образом исключается должность истопника (вечная головная боль при эксплуатации твердотопливных котлов, причем в прямом и переносном смысле) и появляется возможность автоматизировать подачу пеллет.  

    Пеллеты. Фото: https://pixabay.comПеллеты. Фото: pixabay.com

    Но мы не забываем, что в пеллетном котле тоже есть потребители электроэнергии. Без них никуда не денешься. Это вентилятор и электродвигатель привода шнека, в иных схемах — плюс насос. В сумме они «потянут» на 200 Вт, причем шнек работает всего 2-3 минуты в течение часа. Согласитесь, найти такую мощность для 100% отопления коттеджа нетрудно, особенно после прочтения первых глав этой статьи.

    Есть у пеллет и еще одно важное достоинство  — снижение пожароопасности по сравнению с газом и дизельным топливом. 

    Туманные перспективы авангардных решений 

    Нельзя не вспомнить и о модных ныне источниках возобновляемой энергии, способных обеспечить энергетическую самостоятельность и живучесть отдельно стоящему загородному дому.

    Ветрогенератор. Фото с сайта https://pixabay.comВетрогенератор. Фото с сайта pixabay.com

    Казалось бы, поставь рядом с домом «ветряк» — и будет тебе счастье. Однако, как обычно, черт прячется в деталях. Действительно, существуют ветродвигатели, устойчиво генерирующие качественную электроэнергию. Скажем, небольшая (метров 12 высоты) «мельница» способна дать около 3 кВт. Но где найти этот устойчивый ветер, постоянно наполняющий вращающиеся лопасти даровой энергией? В садоводческом товариществе? В лесу? В самом деле: где? Вряд ли вы поставите свой дом с садом и огородом на скале, обдуваемой хотя бы легким бризом.

    Однако поиск ветра еще не самое главное в этой энергетической западне. Дело в том, что при вращении лопастей эта машина генерирует низкочастотные колебания воздуха, крайне негативно воздействующие на нервную систему любого представителя  фауны, не только человека.

    Если вы поставите «ветряк» вдалеке от жилья, в чистом поле, то полевые мышки-норушки изменят пути своих миграций. То же произойдет с косяками рыбы, размести вы его на острове (или сваях) в середине водоема.

    Итак, этот вариант для дачи не подходит. Тогда, может быть, солнечные фотогальванические панели на южный скат крыши?

    Хорошая вещь, но надо понимать: чтобы получить 1 кВт электроэнергии, придется развернуть в самом скромном случае 17 кв. м этих панелей. То есть энергии хватит только для слабого электрочайника. А как будут работать панели, если их припорошит снежком? Догадываетесь? А кто и как будет сметать со скользкой крыши этот снежок? Да и асоциальные элементы, вечно бродящие по опустевшим осенью дорожкам садоводческих товариществ рады будут стать обладателями технической новинки, которую можно быстренько обменять на всем понятное жидкое топливо для непосредственного согрева. Словом, солнечные батареи несут с собой ряд проблем разного характера, хотя сами по себе они технологически хороши.   В целом же современные технологические разработки позволяют обеспечить реальную энергетическую независимость загородного дома. Продумав комбинацию различных методов, вы сможете создать на своем участке островок тепла, света и уюта, даже если центральное энергоснабжение выйдет из строя.

    7dach.ru