Резервное питание для дома
Резервное питания для загородного дома (дачи)
В связи со скорым наступлением дачного сезоны рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии.
Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.
Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука).
Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».
Итак, что представляет собой необходимая нам система.
В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:
- При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребители в доме
- Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дом
- Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно
Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.
Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.
Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.
Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.
Мы обычно используем в проектах по резервному питания инверторы МАП Энергия, они производятся в Москве.
Это достаточно большой железный ящик, к нему подключаются город, дом и аккумуляторы.
Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.
Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.
Помимо основных перечисленных выше функций хороший инвертор делает следующие полезные вещи:
- Контроль мощности потребления дома
- Логгирование данных и передача их на компьютер
- Контроль уровня заряда аккумуляторов, чтобы не разряжать их в ноль (это плохо для них)
- Автозапуск генератора, когда аккумуляторы садятся
Для последнего пункта — автозапуска генератора — требуется, чтобы генератор мог запускаться по сигналу типа «сухой контакт». На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить аккумулятор.
По сравнению с системой резервного питания «просто генератор» система «инвертор + аккумуляторы» имеет такие преимущества:
- инвертор переключает мгновенно. А генератор с автозапуском запускается секунд 20 или больше.
- инвертор сам переключает линии питания, а генератору нужен щит АВР (автоввода резерва)
- инвертор бесшумный, а генератор сами знаете
- инвертор и аккумуляторы можно поставить в доме, они ничего не выделяют в воздух. Генератору нужно отдельное помещение или навес.
- генератор дымит
- генератор требует бензин и масло
- срок службы генератора меньше срока службы инвертора и гелевых аккумуляторов
Важно оговориться, что если нам нужно много электричества (например, электронагреватели или мощные холодильники), то аккумуляторы нас не спасут, тут генератор нужен. Аккумуляторы — это для резерва на время кратковременных отключений.
Считаем количество аккумуляторов
Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.
Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора 65 кг.
Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.
Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов. Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.
Общий бюджет системы складывается из:
- аккумуляторов
- инвертора
- клемм на аккумуляторы
- УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
- кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения
Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.
Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.
9,073 просмотров всего, 12 просмотров сегодня
Резервное электроснабжение: как выбрать систему бесперебойного питания частного дома
В работе электроснабжения коттеджа или загородного дома нередко случаются перебои в электропитании, особенно при большом удалении от мегаполисов.
Для обеспечения автономного резервного электроснабжения сегодня предлагается немало эффективных приборов и схем, которые защищают чувствительную к перепадам напряжения бытовую технику и высокотехнологичное оборудование. Несложно представить себе, как чувствуют себя в глубинке хозяева домов в холодное время года при отключении электричества, особенно если на нем работает система автономного отопления и все электроприборы. Чтобы решить эту проблему, стоит установить резервное электроснабжение в виде аккумуляторов для электроснабжения дома.
Способы устранения перебоев в системе подачи электроэнергии
Выключение линии электропередач несет немало неудобства, и чтобы предотвратить многие проблемы, связанные с отключением электричества, разработано немало вариантов. Специалисты рекомендуют не отказывать себе во всех благах цивилизации, тем более, что ничего не надо изобретать – приборы для резервного электроснабжения дома есть в продаже. Они призваны стать альтернативным источником, который будет обеспечивать электричеством в том объеме, который длительное время будет обеспечивать работу основных электроприборов:
- охранных и противопожарных систем;
- принудительную вентиляцию и кондиционирование;
- запуск твердотопливного котла;
- насосы для работы водоснабжения и канализации;
- бытовые электроприборы и другое оборудование.
Все они не могут работать без электросети, поэтому так важна эффективная схема резервного электроснабжения. У многих загородных построек не всегда гарантируется надежная работа централизованной подачи электричества. Из-за нестабильных характеристик напряжения в сети и частых внеплановых отключений электроснабжения на несколько часов, а то и суток, такие системы или чувствительные электроприборы выходят из строя. Загородный дом должен быть местом не решения постоянных проблем, а отличным местом для отдыха. Бесперебойное автономное электроснабжение коттеджа или загородного домовладения должно функционировать стабильно – для работы всех систем жизнеобеспечения.
Существует несколько вариантов решения проблемы с перебоями электропитания. Например, монтаж автономного резервного источника электроснабжения бесперебойного типа, который можно приобрести вместе с комплектом АКБ (аккумуляторных батарей). Они способны работать автономно некоторое время, в зависимости от их мощности и общей нагрузки.
Аккумуляторы для резервной системы питания гарантирует бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей при длительных отключениях сети или при отсутствии внешних электросетей в удаленных районах.
Проект резервного электроснабжения
В проект резервного электроснабжения входит вся документация, где учитывается суммарная мощность всех автономных источников. В систему резервного автономного энергоснабжения загородного дома могут входить и ультрасовременные мини-электростанции, и традиционные источники электричества. Чем больше предполагается источников питания сети, тем больше эффективность. Однако, в такой проект должны быть внесены все показатели мощности генераторов и емкости аккумуляторов.
Проектная мощность автономного резервного электроснабжения, включая инвертор, рассчитывается так – суммарная мощность работающих устройств плюсуется и умножается на 3. Это вызвано тем, что при запуске техника тянет максимальное количество энергии. Данный показатель учитывается для того, чтобы автономная сеть справлялась с максимально возможной нагрузкой по проектной мощности. В расчеты входят потребности электропитания питаемых схемой приборов:
- активные нагревательные (плита и электрочайник, лампочки накаливания);
- индуктивные (холодильник, стиральная машина, телевизор, микроволновка и пр.)
Их потребляемую мощность суммируют (по таблице или согласно прилагаемой инструкции) и добавляют 20-25% от максимальной величины, на тот случай, если все электроприборы будут работать одновременно. То есть, небольшая дача с минимальным освещением, телевизором и холодильником будет работать по схеме резервного электроснабжения загородного дома при мощности в 2 кВт. Если пользоваться электроинструментом и другими приборами, то прибавляем еще 5-6 кВт.
Разновидности генераторов
Сегодня наиболее распространенные автономные резервные источники электроснабжения:
- станция бесперебойного питания;
- дизельный генератор;
- ветряной генератор;
- бензиновый генератор;
- инвертор.
1. Бензиновый электрогенератор считается одним из наиболее эффективных, хотя экономичным его не назовешь. Но для его достаточно при потребляемой мощности порядка 6 кВт. Такие источники энергии уместны там, где нет другой альтернативы, а бензин можно транспортировать без проблем. Например, если загородный дом стоит где-то у трассы или недалеко от бензоколонки.
Основные преимущества:
- почти бесшумная работа;
- хорошо запускается в зимний период;
- может использоваться как резервный источник.
2. В большом домовладении потребление энергии довольно больше, особенно если много осветительных приборов и нет другого отопления, кроме электрокаминов. При потребляемой мощности более 6 кВт специалисты рекомендуют приобрести дизельный генератор. Однако тут тоже не обойдется без значительных финансовых вложений. Зато он работает практические в любых условиях.
3. Ветряной генератор, или в просторечии «ветряк», довольно эффективен, но он может быть установлен в местности, где всегда дуют довольно сильные ветра или тянут по гонному ущелью сезонные сквозняки.
4. Среди резервных источников электроснабжения нового поколения также нередко используются импульсные конденсаторы (ИКЭ). Прекрасная альтернатива другим системам автономного электропитания, практически инновационное оборудование, которое можно приобрести в готовом виде. Эти портативные модели предлагают улучшенные характеристики бесперебойного питания, которые могут работать автономно или в системе резервного электроснабжения. Они предполагают такой комплект:
- преобразователь напряжения;
- реле переключения от сети к аккумулятору;
- зарядное устройство.
При подключении к схеме инвертора и автономных аккумуляторных батарей тоже получается мини-электростанция с достаточной мощностью.
Инверторная система на основе солнечных панелей
Во всем мире установка на крышу солнечных панелей – не новинка, а привычное дело. Правда стоит это дорого, но инвестиции через время окупаются. Энергия солнца легко преобразуется в переменный ток, однако не в каждом регионе ее достаточно для зарядки мощных батарей и полноценного обеспечения целого жилого дома.
В летнее время для зарядки аккумулятора для резервного электроснабжения этого может быть вполне достаточно, чтобы накапливать его для работы электросети в вечернее время – в течение нескольких часов. С дрогой стороны, такие панели оправданы, когда есть второй источник автономного электроснабжения, такой как дизельный генератор или инвертор.
Основное оборудование для работы по схеме получения энергии солнца и преобразования в электричество:
- солнечные панели, монтируемые на крыше дома или в другом месте;
- контроллер электрической зарядки;
- автоматическая защита постоянного/переменного тока;
- набор аккумуляторных батарей большой емкости;
- инверторный блок требуемой мощности.
Получается небольшая домашняя электростанция на территории удаленного больших городов коттеджа. Она может быть дополнена эффективной схемой инверторного типа, где источники энергии призваны эффективно дополнять друг друга.
Система инверторного типа идеально подходит для обеспечения бесперебойного питания в комплексе с солнечными панелями. Генератор можно отключать, пока работает аккумулятор, заряжаемый от энергии солнца, существенно увеличивая срок его работы.
Инвертор
Инвертор – важная составляющая автономного электроснабжения загородного дома или коттеджа. Он дает возможность периодически отключать генератор, чтобы минимизировать расходы топлива. За рубежом, как альтернативная схема обеспечения электричеством, инверторы считаются неотъемлемой частью автономного электропитания. Они универсальны и в том случае, когда нет возможности использовать энергию ветра и солнца.
Этот аппарат сверхнадежен, функционирует по схеме «включи и забудь». Современные инверторы гарантируют бесперебойное резервное питание не только объектов недвижимости, но и «мобильного» жилья типа вагончики, яхты и авто-трейлеры и пр.
Для защиты от перебоев электропитания при отключении электричества хорошо справляется инвертор для резервного электроснабжения дома. При напряжении 220В он способен обеспечить снабжение электроэнергией, при минимальных затратах на обслуживание. При этом он предоставляет возможность подключать аккумуляторные батареи, дающие длительное резервное снабжение электричеством. Инверторы относят к линейке наиболее выносливых ИБП для использования домашних электроприборов и чувствительной к перепадам напряжения технике.
Важные плюсы инвертора:
- бесшумное функционирование;
- возможность установки в любом помещении;
- минимальный уход и обслуживание;
- высокая надежность;
- длительная гарантия производителя;
- отменное качество;
- стабильная подача электричества;
- автоматический переход с подключением на схему резервного электроснабжения.
Инвертор при отключении питания линии электропередач на улице или в поселке сроком до суток – вне конкуренции. Бесперебойное электроснабжение дачи или загородного участка с помощью инвертора при частом отключении выгоднее схемы работы с генератором.
Совет: Как вариант – генератор плюс инвертор. Тут суммируются их «плюсы» и нивелируются «минусы». Инвертор способен запустить генератор если разряжены аккумуляторы, а потом отключится без необходимости. Генератор шумит, поэтому целесообразно включать его днём, пока находиться на работе или вне дома, а вечером переходить на бесшумный инвертор.
Особенности работы электрогенератора
Электрические генераторы работают на разных источниках энергии и вырабатывают:
- 1-фазный ток – для питания приборов на 220 Вт;
- 3-фазный ток – на 380 Вт.
Генератор для резервного электроснабжения очень эффективен, а его мощность может превышать 16 кВт, поэтому вполне подходит для полноценного автономного обеспечения загородного дома. Как вариант – для поддержки бесперебойного питания при частых отключениях электричества.
Генератор открытого исполнения идет в комплекте с:
- автоматической системой вентиляции;
- щитом для обеспечения работы;
- системой газоотведения выхлопов;
- модулем автоматической топливной дозаправки;
- системой автоматического тушения пламени (противопожарные меры).
Минусы генератора:
Без смены фильтров, свечей и масла генератор выходит из строя, а также ему требуется:
- помещение с вентиляцией;
- канистры для транспортировки дизельного топлива или качественной зимней солярки для работы в холодное время года;
- фоновый шум и претензии соседей при несогласованных включениях;
- запах перерабатываемого дизтоплива;
- потребность в периодическом облуживании, заправке и контроле работы;
- соблюдение графика замены расходных материалов.
Хотя этих проблем не так много, чтобы отказаться от возможности его использования, но это нарушает покой и нормальный отдых в загородном доме. И хотя он гарантирует резервное электроснабжение и бесперебойное питание дома, его лучше использовать в комплексе с другими системами и в отсутствие хозяев дома.
Именно по этой причине дизельные электрогенераторы чаще всего применяется как резервный источник обеспечения электричеством. Сегодня на отечественном рынке предлагается немало разновидностей дизель-генераторов, используемых для резервного электроснабжения загородных домов, а также для отопления и подачи воды. Современные дизельные электростанции идут в модульном и классическом (открытом) варианте.
Система резервного питания для дома - особенности устройства и эксплуатации
Технический прогресс не стоит на месте. Жители многоэтажных зданий в мегаполисах начинают забывать случаи длительного отключения электроэнергии и все связанные с ними неприятности. Однако, для остального населения этот вопрос до сих пор полностью не решен.
Вопросы резервного питания для владельцев отдельно стоящего частного дома или коттеджа по-прежнему остаются актуальными. Их наше государство еще не в состоянии полностью обеспечить качественной электроэнергией.
Как устроена система резервного питания для дома
Состав классического комплекса технических устройств резервирования
Для обеспечения нормальной работы бытовых электроприборов при пропадании внешней электрической энергии используют:
-
комплект аккумуляторных батарей, создающих общее напряжение 12, 24, 36 или 48 вольт;
-
инвертор, преобразующий постоянный ток АКБ в переменный 220V.
Современные системы не просто занимаются резервированием, функция которого в недалеком прошлом довольно часто выполнялась ручными переключениями оператора, а осуществляют бесперебойное электроснабжение в автоматическом режиме без участия человека.
Источники бесперебойного питания (ИБП), работающие по схеме резервирования «Off-Line, Standby» при обычных режимах нагрузки выполняют 2 функции:
1. контролируют состояние первичной электрической сети, фильтруя скачки напряжения и электромагнитные помехи в ней;
2. осуществляют зарядку аккумуляторной батареи для поддержания ее номинальной емкости.
Когда параметры внешней питающей сети выходят за критические значения или электроэнергия вообще отключается, то автоматика ИБП переподключает нагрузку на инвертор, который забирает постоянный ток от аккумуляторов.
Система автоматики на основе контроллеров часто встроена в конструкцию современного инвертора. На приведенной картинке показано условное деление потребителей электроэнергии на две группы с асинхронными электродвигателями и блоками питания электроники. Обычно их включают в розетки по месту расположения в квартире.
Такую схему источника резервирования принято называть активной потому, что она постоянно отслеживает параметры сети, подключая автономное питание к нагрузке после того, как определила, что в схеме электроснабжения возникла неисправность. При таком способе автоматике необходимо хоть и маленькое, но вполне определенное время на анализ обстановки и выполнение переключений. В эти моменты образуется короткая бестоковая пауза.
Ее обязательное наличие является основным недостатком этой системы, но, практически она не оказывает особого влияния на работу бытовой техники. Ведь вращающиеся электродвигатели продолжают работу по инерции, не успевая остановиться, а электронные схемы микропроцессорных компьютерных устройств подключаются к резервному питанию ИБП по таким же точно алгоритмам.
Как уменьшить нагрузку на инвертор и АКБ
При переключениях можно снизить потери энергии, происходящие в схеме и продлить ресурс аккумуляторных батарей несколькими способами.
Лампы освещения
Организация системы резервного питания и ее стоимость тесно связаны с мощностью потребления сети. Поэтому вопросу экономии электричества и переходу на энергосберегающие технологии следует обратить особое внимание.
Снизить нагрузку на инвертор, а заодно и размер платы за освещение, можно простой заменой обычных ламп накаливания на люминесцентные, галогенные, энергосберегающие (компактные люминесцентные) или светодиодные светильники.
Также можно разделить источники электрического света на две группы:
1. постоянного использования;
2. дежурного местного освещения.
При переходе на работу от инвертора это позволит задействовать только ограниченные источники, а все остальные подключать исключительно по мере необходимости.
Упрощение алгоритмов работы бытовой техники
Практически все электронные приборы (телевизоры, компьютеры, телефоны и другие устройства) имеют блоки питания, которые из переменной сети 220 создают 12 вольт постоянного напряжения. Они могут быть выполнены встроенными конструкциями или выносными, как у ноутбука.
Когда подобные приемники электрической энергии запитываются от инвертора, а не от внешней сети, то при обычной схеме подключения происходит двойное преобразование энергии:
-
вначале инвертор берет напряжение 12 вольт от гелиевых аккумуляторов и преобразует его в ≈220, которое подводится к ноутбуку, как в нашем случае;
-
затем блок питания прибора эти ≈ 220 V выпрямляет снова в ±12 V.
Вполне логично исключить из алгоритмов подобные процессы и при переходе на резервное питание использовать схему, когда контроллер инвертора подает напрямую напряжение аккумуляторов 12 вольт на все электронные компоненты компьютера без траты энергии на ее двойное преобразование. Это можно выполнить созданием цепи параллельных розеток для подключения гелиевых АКБ к таким приборам.
Однако, приведенный пример с ноутбуком показан только для демонстрации принципа построения схемы резервного питания, хотя, мобильный компьютер сам имеет встроенный аккумулятор, выполняющий функции ИБП.
При отключениях внешней электрической сети в подобной схеме уменьшается нагрузка на инвертор и АКБ в целом.
Резервирование энергией солнца, ветра, воды, двигателя внутреннего сгорания
Гелиевые аккумуляторы при правильно подобранной схеме могут длительно резервировать электропитание, но их емкость не бесконечна. Настанет время, когда они потребуют подзарядки.
Для этого используют обычно энергию других источников тока:
-
солнечной батареи;
-
электромагнитного поля работающего генератора.
Применение солнечной энергетики
Конструкции гелиобатарей постоянно усовершенствуются, пользуются популярностью. Их все чаще можно встретить не только в системах резервирования бытовых потребителей, но и в качестве основных источников электроэнергии.
При использовании солнечных батарей важно так настроить алгоритм работы контроллера, чтобы гелиоэнергия не только поддерживала емкость гелиевых аккумуляторов, но и напрямую поступала к блокам питания потребителей с электронной схемой, питая их электрическим током.
Подробнее про использование солнечных батарей в системе резервного электроснабжения читайте здесь: Солнеченые электростанции для дома
Использование генераторных установок
В бытовых целях используют роторные машины переменного тока. У них генераторы по соотношению вращающихся электромагнитных полей ротора и статора бывают:
1. синхронными;
2. асинхронными.
Первые конструкции более сложные, хорошо воспринимают индуктивные нагрузки, создаваемые вращающимися электродвигателями, но более дорогие.
Асинхронные генераторы предназначены в основном для питания активных нагрузок от ламп накаливания в схемах освещения, тепловых электронагревателей (ТЭН) и подобных устройств. Для питания ими реактивных потребителей необходимо предусматривать значительный запас мощности генератора потому, что они плохо переносят асимметричные составляющие переходных процессов, возникающие в схеме при запуске электродвигателей.
Для раскрутки и поддержания вращения ротора генератора к нему необходимо приложить крутящий момент. Его источником может быть энергия:
-
ветра;
-
течения воды;
-
двигателя внутреннего сгорания.
Ветряная энергетика для дома
Ее относят к экологически чистой технологии получения электричества. Однако, система резервного питания для дома, основанная на улавливании энергии ветра, не всегда может оказаться эффективной. Объемы и скорости перемещающихся в атмосфере потоков воздушных масс в разных климатических условиях значительно отличаются.
На большей территории России ветры носят не постоянный характер, зависят от многих причин, включая время года и состояние погоды. Их наблюдением и сбором статистических данных занимается метеорологическая служба. По их замерам можно лишь приблизительно оценить эффективность использования ветряных двигателей для выработки и передачи крутящего момента генератору.
На величине мощности, вырабатываемой ветрогенератором, также сказываются:
-
конструкция ветроустановки;
-
выбор места ее размещения и высоты расположения рабочего колеса;
-
правильность монтажа;
-
применяемая электрическая схема и многие другие факторы.
Подробнее об использовании энергии ветра читайте здесь: Ветрогенераторы в России - как выбрать, смонтировать и избежать разочарования
Использование энергии движущейся воды
Применение гидроэнергетики в быту может значительно облегчить жизнь владельцу дома. Но, реки и ручьи не всегда протекают около наших жилищ…
К тому же, наши водоемы зимой обычно замерзают, покрываясь слоем толстого льда. А это значительно усложняет электроснабжение, но, не исключает полностью его использование.
Современные методики установки гидравлических турбин ниже глубины образования льда позволяют круглогодично забирать энергию у движущихся потоков воды.
Для забора мощности гидравлического потока в домашних условиях лучше всего подходят простые бесплотинные конструкции ГЭС. Они могут быть выполнены на основе:
-
водяного колеса;
-
пропеллера;
-
ротора Дарье;
-
гирляндной ГЭС.
Применение тепловой энергии топлива в двигателе внутреннего сгорания
Современные ДВС для домашних генераторов работают на:
-
бензине;
-
дизельном топливе;
-
природном или сжиженном газе.
Бензогенераторы обычно предназначены для выработки электроэнергии сравнительно небольших мощностей в течение нескольких часов. Они создаются с водяной или даже воздушной системой охлаждения, оснащаются асинхронными генераторами.
Бензиновые конструкции ДВС не занимают много места, компактны, удобны для перевозок. Их часто используют для электроснабжения дач, проведения непродолжительных строительных работ там, где отсутствует стационарная электрическая сеть.
Но для продолжительного электропитания мощных потребителей в экстремальных условиях эксплуатации они не подходят.
Дизельные генераторы для бытового применения создаются более мощными. В зависимости от конструкции системы охлаждения двигателя они могут быть рассчитаны на длительную работу.
Производители выпускают их с синхронными или асинхронными генераторами, снабжают системами управления и автоматики различной сложности. Популярностью пользуются конструкции модульных контейнерных устройств ДЭС.
Наличие функции АВР расширяет возможности дизельных электростанций в системах резервного питания для дома.
Однако они, как и бензиновые двигатели, выбрасывают в атмосферу токсичные продукты сгорания, создают много шума, вибрации. Это требует принятия специальных технических мер снижения указанных вредных факторов.
Газогенераторные электростанции работают на природном или сжиженном газе. Их подключают к стационарной газовой сети или емкостям-хранилищам сжиженного газа. Стоимость их эксплуатации ниже, чем у бензиновых и дизельных станций благодаря меньшей цене за газ.
Они могут иметь в своем составе асинхронные или синхронные генераторы, системы автоматики различной сложности. Чаще всего их изготавливают в контейнерном исполнении для продолжительной бесперебойной работы в автоматическом режиме с возможностью дистанционного управления и контроля.
К тому же выбросы продуктов сгорания в атмосферу от этих двигателей отличаются низким содержанием вредных веществ.
Широкий выбор источников тока различной мощности и конструкций, использующих доступные для данной местности носители энергии, позволяет выбрать владельцу дома наиболее оптимальную для его потребностей систему резервного питания.
Читайте также по этой теме: Как устроены и работают источники бесперебойного питания (ИБП)
