МенюРубрики

Автономне електропостачання

Автономне електропостачання – это комплексная система, состоящая из технических устройств, обеспечивающих производство и преобразование электрической энергии до параметров, соответствующих техническим характеристикам электрической сети потребителей, вне зависимости от внешних сетей электроснабжения.

Плюси і мінуси

У автономного електропостачання є свої переваги і недоліки, які властиві саме подібним системам.

Так до плюсів такого виду електропостачання, можна віднести:

  • Здатність працювати незалежно від зовнішніх електричних мереж.
  • Відсутність плати за спожиту електричну енергію.
  • Режим роботи автономної системи відповідає режиму, розробленим користувачем, без позапланових відключень і ремонтів, властивих зовнішніх електричних мереж.
  • Якість електричної енергії, що виробляється подібними системами, відповідає заявленим параметрам технічних пристроїв, що входять до складу комплекту обладнання.

До недоліків таких систем, відносяться:

  • Висока вартість обладнання.
  • Роботи з профілактики і технічного обслуговування лежать на користувача таких систем, що визначає наявність певних фінансових витрат, пов'язаних з цими заходами.

Крім вище наведених плюсів і мінусів автономних систем електропостачання, які відносяться до всіх видів систем подібного роду, у кожного конкретного виду, в залежності від способу отримання електричної енергії, є свої специфічні переваги і недоліки. Це визначає їх здатність виробляти електричну потужність в одиницю часу і кількість витрат, що йдуть на її виробництво у цей період.

Види систем та пристроїв

Системи автономного електропостачання розрізняються за джерелами енергії, які за допомогою певних технічних пристроїв, перетворюються в електричну енергію.

Видів таких систем всього три:

1.Дизель генератори (бензинові установки) – джерелом енергії служить рідке паливо, при спалюванні якого дизельний двигун (двигун внутрішнього згорання) приводить в обертальний рух генератор, що виробляють електричний струм.

Специфічними достоїнствами саме цього виду установок є:

Здатність працювати незалежно від природних явищ, пори року і географічного місця розташування.

Мобільність пристроїв, що дозволяє швидко запустити обладнання, незалежно від місця його розташування.

Компактні розміри, які визначає лише потужність установки.

Відсутня необхідність в монтажі додаткових пристроїв, що забезпечують виробництво електричної енергії.

Недоліками таких установок, є:

Режим роботи залежить від наявності запасу палива.

Робота здійснюється під контролем обслуговуючого персоналу або безпосередньо самого користувача даної системи.

Вартість палива досить висока, що визначає великі фінансові витрати, пов'язані з експлуатацією.

Є екологічно не безпечними пристроями, при роботі яких виділяються вихлопні гази і властиві їм шкідливі речовини.

2.Сонячна електростанція – джерелом енергії служить енергія сонця, під впливом якої, всередині фотоелементів, з яких збираються сонячні батареї (основний елемент установок подібного виду), відбувається утворення електричного струму. Принцип дії заснований на властивостях напівпровідників створювати різниця потенціалів всередині фотоелемента, зумовленої «p-n» провідністю подібних матеріалів.

До достоїнств даного виду систем автономного електропостачання належать:

Відсутність потреби у запасах палива.

Здатність працювати в автоматичному режимі.

Відсутність витрат на виробництво електричної енергії.

Екологічно чисте джерело енергії.

Недоліками є:

Висока вартість комплекту обладнання.

Циклічність роботи, обумовлена наявністю сонячного світла.

Залежність від погодних умов, пори року і сонячної активності в місці розташування системи.

3.Вітровий генератор – джерелом енергії служить енергія вітру, під впливом якого відбувається обертання лопатей установки, яке віддається на генератор, що виробляє електричний струм.

Переваги і недоліки систем автономного електропостачання, заснованих на вітрових генераторів, аналогічні наведеним вище для сонячних електростанцій, за винятком того, що їх робота залежить не від сонячної активності, а від наявності руху повітряних мас в місці розташування обладнання.

Види енергії та способи їх вирішення

Залежно від виду систем автономного електропостачання (розглянуті вище), визначається їх комплектація, технічні характеристики і перелік пристроїв, що входять до їх складу.

Якщо для дизель - та бензо - генераторів все гранично просто, т. к. електрична потужність залежить від механічної потужності агрегату і ці ж характеристики безпосередньо визначають габарити і вага установки, то для двох інших видів систем, комплектація може бути різна, що і визначає їх технічні показники.

Комплектація сонячних електростанцій та їх характеристики

Комплект сонячної електростанції складається з наступних пристроїв і агрегатів:

  • Сонячна батарея (панель) – пристрій, що перетворює енергію сонця в електричну енергію.
  • Акумуляторна батарея – є накопичувачем виробленої електричної енергії.
  • Контролер – електронний пристрій регулює режим роботи сонячної електростанції, забезпечуючи заряд накопичувача електричної енергії і витрата енергії, переданої до підключеного навантаження.
  • Інвертор – електронної пристрій, який забезпечує перетворення накопиченої енергії в параметри, що відповідають характеристикам мережі споживача.
  • Сполучні дроти і кабелі — забезпечують з'єднання всіх пристроїв в єдиний ланцюг.
  • Елементи захисту і комутації – можуть бути змонтовані в окремих агрегатах, наведених вище, а також окремо встановлені, в залежності від конфігурації мережі та її технічних характеристик.
  • Механізми кріплення і позиціонування сонячних панелей в площинах простору по відношенню до сонця (сонячні трекери).

Основними параметрами для даного виду систем автономного електропостачання, що визначають всі інші технічні характеристики:

  • Електрична потужність, яка залежить від кількості сонячних батарей, встановлених у конкретній системі електропостачання.
  • ККД системи залежить від типу сонячних батарей, а також наявності системи просторового позиціонування.
  • Геометричні розміри (площа, займана сонячними батареями) – залежать від кількості сонячних батарей і місця їх розташування.

Комплектація вітрових установок і їх характеристики

В комплект вітрових генераторів, також, як і в комплект сонячної електростанції, входять інвертор, контролер и акумуляторні батареї, виконують ті ж самі функції.

Відмінність між цими системами автономного електропостачання — в джерелі енергії та пристроях його перетворення (вітровий генератор), а також у системі установки і позиціонування в просторі (щогла кріплення, конструкція і тип вітряка).

Параметрами, які характеризують даний вид систем автономного електропостачання, є:

  • Електрична потужність.
  • ККД установок залежить від типу вітрового генератора.
  • Габаритні розміри – залежать від потужності вітряка, його типу та місця розташування.

Середні ціни

На ринку обладнання, що дозволяє створити автономну систему електропостачання, представлений досить широкий вибір товарів, які відрізняються своїми технічними характеристиками, експлуатаційними показниками і вартістю.

Найбільш просте рішення, при створенні подібних систем, це купити дизель генератор. У цьому випадку користувач отримує мобільну установку відразу готову до експлуатації, але володіє всіма достоїнствами і недоліками, про яких було написано вище.

Середня вартість на такі пристрої, становить, для:

  • Дизель генераторів, потужністю 5,0 – 10,0 кВт – від 40000,00 рублів.
  • Для агрегатів, що працюють на бензині, потужністю 1,0 – 3,0 кВт – від 10000,00 рублів.

При придбанні інших видів систем автономного електропостачання, крім придбання комплекту обладнання, доведеться виконати і його монтаж. Середня вартість комплектів устаткування, без урахування вартості будівельно-монтажних робіт складе, для

  • сонячних електростанцій потужністю 1,5 кВт – від 35000,00 рублів.
  • вітрової установки, потужністю 2,0 кВт – від 120000,00 рублів.

Автономне електропостачання загородного дома, готовые решения

Компанії, що займаються реалізацією автономних системі електропостачання, в тому числі і з використанням альтернативних джерел енергії, якими є енергія сонця і вітру, пропонують готові комплекти обладнання, які здатні працювати відразу після виконання монтажних робіт.

Це можуть бути комплекти сонячних електростанцій або вітрових енергетичних установок, різної комплектації і володіють різними технічними характеристиками.

На сонячних батареях

Одним из готовых решений, в области решения задачи автономного электроснабжения загородного дома, является комплект оборудования, в котором источником энергии является солнце, а устройством, преобразующим его энергию в электрический ток – сонячні батареї.

Схематично пристрій сонячного комплекту, виглядає наступним чином:

Серед товарів цієї групи, представлених на вітчизняному ринку, популярністю користується модель сонячної електростанції «Білі ночі-1500W-100х2Р», виробництва «IKAR FIRM» (Росія), вартістю від 38000,00 рублів.

До складу комплекту входять:

  • Дві полікристалічні панелі потужністю 100,0 Вт кожна;
  • Контролер заряда;
  • Інвертор;
  • Комплект спеціальних з'єднувачів (коннекторів), що забезпечує з'єднання сонячних панелей в єдину ланцюг;
  • Сполучні дроти і кабелі;
  • Кріпильні елементи.

Технічні характеристики сонячної електростанції, модель «Білі ночі-1500W-100х2Р»:

  • Робоча напруга – 12,0 В (постійного струму).
  • Номінальна потужність сонячних панелей: 2 х 100 Вт.
  • Напруга на виході — 220 В, частотою 50 Гц.
  • Номінальна потужність – 1,5 кВт.
  • Робоча температура навколишнього повітря — від 0°C до +40°C.

Створити повністю автономну систему електропостачання з використанням одного джерела альтернативної енергії (сонячна електростанція, вітровий генератор), досить складно, що зумовлено недоліками кожного з видів подібних установок.

Для вирішення цього завдання, використовують кілька джерел енергії одночасно. Це може бути схема:

  • Сонячна електростанція + вітряк;
  • Сонячна електростанція + дизель генератор;
  • Вітрова установка + дизель генератор.
  • Сонячна електростанція + вітряк + дизель генератор.

Схематично це виглядає наступним чином:

 

Використання подібних схем, дозволяє забезпечити електропостачання заміського будинку в автономному режимі по відношенню до зовнішніх джерел електричної енергії.

Як зробити своїми руками

Автономну систему електропостачання можна змонтувати і самостійно, не вдаючись до послуг спеціалізованих організацій.

У цьому випадку все буде залежати від обраної схеми електропостачання (з розглянутих раніше). Так такі елементи, як сонячна батарея і вітровий генератор, можна зібрати з комплектуючих заводського виготовлення або наявних у наявності. Правда в цьому випадку, потужність буде незначна, що створить певні труднощі при підключенні великої кількості електроприймачів.

Прочие элементы системы: контролер, инвертор — лучше всего приобрести заводского изготовления, хотя, имея навыки работы с паяльником и зная основы электротехники, можно собрать и их, благо принципиальных схем устройств данных типов достаточно много.

Дизель генератор або його бензиновий аналог, зібрати складно, це обумовлено специфічністю комплектуючих цих апаратів (двигун, генератор), які легше придбати, ніж конструювати самостійно.

Знаючи настановну потужність електричних пристроїв і конфігурацію електричної мережі, можна підібрати необхідне обладнання, щоб воно відповідало за параметрами (потужність і напруга) і умов праці вимогам, що пред'являються, після чого зібрати таку систему, здатну працювати в автономному режимі.

Вигідно це?

Наскільки вигідно мати автономну систему електропостачання вирішує для себе кожен користувач індивідуально, в залежності від зовнішніх факторів і умов, як-то: наявність зовнішніх електричних мереж та вартість електричної енергії, яка реалізується енергопостачальними організаціями в конкретному місці проживання. А також від фінансових можливостей користувача і його особистих уподобань.

Крім цього, за створення автономних мереж виступають їх гідності, а проти – їх недоліки, що зрештою і визначає доцільність створення автономних мереж електропостачання.


Ймовірно, Вам також сподобаються такі матеріали:

Концепція енергонезалежності в приватному житловому будівництві

Сонячний концентратор


 

Спасибі, що дочитали до кінця! Не забувайте підписуватись на канал,

Слідкуйте за нами у twitter: https://twitter.com/Alter2201

Еслі стаття Вам сподобалася!

Діліться з друзями, залишайте ваші коментарі

Добавляйтесь в нашу групу в ВК:

ALTER220 Портал про альтернативну енергію

і пропонуйте теми для обговорень, разом буде цікавіше!!!

 

Коментарі

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"