Автономное электричество для дома: сравнение эффективности и стоимости

Эффективные способы отопления электричеством

Она зависит от площади отапливаемых помещений и общей длины трубопроводов отопления.

Обычно — это 1,5 атм. Нужно тщательно рассчитать длину такой конструкции, учитывая схему укладки контура ТП. Кроме этого, электрические котлы отличаются по мощности.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Здесь это не самое важное. Хотя система с принудительной циркуляцией и не требует обязательного соблюдения наклонов труб, как при естественной, так как циркуляцию здесь обеспечивает циркуляционный насос, но их все же необходимо соблюдать, для того, чтобы при необходимости можно было слить всю воду и чтобы не получалось её завоздушивание в процессе эксплуатации. Статья по теме: Перечень матерьялов в смете электромонтаж

Статья по теме: Перечень матерьялов в смете электромонтаж

Плюсы и минусы обогрева дома электричеством

При этой работе есть одна важная тонкость: маломощные котлы могут работать от обычной сети, напряжение в которой составляет В, а для более мощного оборудования сеть должна быть трёхфазной. Естественная циркуляция оказывается очень медленной, и из-за этого увеличивается расход энергии на обогрев.

Там она охлаждается, передавая тепловую энергию воздуху в помещении, после чего остывшая жидкость вновь направляется в котёл. Все установки работают абсолютно бесшумно, так как в системе отсутствуют вентилятор и циркуляционный насос.

Виды схем отопления

Виды котлов Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Это, анализируя виды фундаментов , можно сразу однозначно сказать, что монолит выйдет дороже ленточного основания. Это приспособление обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе и равномерный прогрев дома. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Но часто, по объективным причинам, такая возможность есть далеко не везде. Сегодня многое изменилось — обилие и ассортимент современного отопительного оборудования позволяют делать отопление в доме самостоятельно, даже без привлечения специалистов.
Отопление гаража электрическим котлом

Расчёт САЭ для дома

Автономное электроснабжение дома считается устойчивым для нормального жизнеобеспечения частного жилья, если подобранные источники будут стабильно вырабатывать электричество, независимо от каких-либо внешних факторов. Схемы САЭ компактны, многофункциональны и собираются, как конструктор LEGO из следующего типового оборудования:

• Источник энергии (комплект — Solar, ветрогенератор, гидрогенератор);
• контроллер для накопления заряда аккумулятора портативный;
• электрохимические аккумуляторы и электроподстанция;
• инвертор.

Основным показателем для подбора оборудования является потребляемая мощность, её нужно знать для проведения технико-экономических расчётов схемы САЭ.

Автономное электричество для частного дома (дача), расчёт потребляемой мощности жилого дома, площадью 100 м2:

21,652

Принцип работы автономной системы питания

Система автономного электроснабжения генерирует электричество из других видов энергии. Блок батарей приобретает заряд.

При отключении от внешней сети инвертор в ту же секунду начинает потреблять электроэнергию от заряженного аккумулятора. Контролирует этот процесс блок коммутации.

Режим генератора обеспечивает включение тока через источник электричества. Электричество начинает заряжать аккумулятор вновь, батареи приобретают заряд.

Если система перегрелась и генератор больше не может выполнять свои функции, пока не остынет, либо если аккумулятор уже зарядился на 100% и нет смысла продолжать его наполнение электроэнергией, то система выключается, и энергия больше не идет от генератора.

Особенным плюсом устройства является то, что время его работы может быть неограниченным. Обычный генератор имеет лимит периода рабочего процесса до двенадцати часов.

Но САЭ ограничена максимальным количеством заряда, который зависит от емкости батарей. Когда заряд исчерпан, то ток прекращается и устройство нуждается в дополнительной подзарядке.

Автономные солнечные электростанции

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вариант 2. Автономная солнечная электростанция для дома или ветроэлектрическая установка

Другой способ получения автономного электричества – решения в сфере альтернативной энергетики. Они работают за счет энергии природных источников, таких ветер, солнце или вода.

Есть немало вариантов промышленного получения электричества из возобновляемых источников, включая гидроэлектростанции и даже установки для сжигания биогаза.

В частном секторе наибольшее распространение получили солнечные батареи и ветрогенераторы.

• Солнечные батареи вырабатывают электроэнергию за счет фотоэлементов – солнечных панелей, которые устанавливают на крыше коттеджа или на возвышенностях.
• Ветрогенераторы с вертикальной или горизонтальной осью преобразуют в электричество энергию ветра. В условиях климата ы они работают не столь эффективно, и их установка имеет смысл в местах, где есть постоянный ветер.

Кроме непосредственных приспособлений, преобразующих энергию природы в электричество, в состав автономной мини-электростанции входит также инвертор для превращения постоянного тока в переменный.

Также возможно подключение к системе аккумулятора, который будет накапливать электроэнергию в период пиковой активности источника энергии. В этом случае система становится полностью автономной и не предполагает продажу электричества государству.

Потенциал экономии солнечной электростанции

Солнечные батареи площадью 10 м2 способны выработать порядка 100-150 кВт-ч электроэнергии в месяц, а это значит, что для нужд семьи из 3-4 человек нужна автономная солнечная электростанция с площадью фотоэлементов от 20 м2.

При желании зарабатывать за счет «зеленого тарифа» такой семье понадобится сетевая солнечная электростанция с площадью панелей не менее 40 м2.

С учетом действующей программы «зеленого тарифа» сетевая мини-электростанция на 10 кВт (стоимость «под ключ» – около $10 тысяч, площадь – порядка 60 м²) окупится примерно за 8-10 лет. После этого оборудование как минимум 15-20 лет будет работать в прибыль.

Что такое «зеленый тариф» и как его подключить

Для того чтобы стать участником государственной программы «Зеленый тариф» нужно иметь установленную солнечную мини-электростанцию (или ветрогенератор).

Также необходимо подключить к электросети двухсторонний электросчетчик, который будет вести учет полученной и реализованной электроэнергии.

Оборудование нужно будет зарегистрировать в органах местного самоуправления, а счетчик – поверить и опломбировать в соответствии с требованиями поставщика электроэнергии.

Для того чтобы начать продавать электричество государству придется открыть расчетный счет в гривнах для зачисления средств и заключить договор с энергетической компанией.

Организации, занимающиеся установкой солнечных батарей, в большинстве случае оказывают помощь в регистрации и запуске в работу подобных систем. Весь цикл от покупки оборудования до начала продажи электричества государству обычно не превышает 1,5-2 месяца.

Стоимость электроэнергии, которую можно продавать государству до конца 2019 составляет 0,183 €/кВт-ч. Со временем тариф снизится: с 1 января 2020 он составит 0,164 €/кВт-ч, а с 1 января 2024 – 0,146 €/кВт-ч.

Требования к домашним независимым комплексам

Прежде чем приобретать оборудование для обеспечения жилища электроэнергией, следует подсчитать ее нужный объем, который будет покрывать потребности всей бытовой техники, прочих домашних электрических устройств. Для этого проводится расчет общей мощности всех имеющихся электропотребителей. Самые распространенные из них такие:

• холодильная, морозильная камеры;
• отопительная система;
• кондиционер;
• бытовые приборы;
• насос (для доставки в здание воды из скважины);
• электроинструмент.

Базовую мощность любого агрегата можно узнать их прилагаемой к нему производителем инструкции. Для разных приборов такой показатель индивидуальный. Но все устройства непременно требуют стабильной подачи электроэнергии, для них недопустимы перепады напряжения.

Полученные данные суммируют, в результате чего узнают, сколько приблизительно киловатт-часов должна ежедневно производить автономная электросистема. Это число рекомендуется увеличить на 20-25%, чтоб иметь небольшой запас для повышения потребления энергии.

Общее потребление энергии в доме зависит от используемых электроприборов, их моделей, а также постоянного количества жильцов Источник dagzhkh.ru

Экономные солнечные генераторы: принцип работы

Для труднодоступных районов с перебойным обеспечением электроэнергией солнечные генераторы становятся спасением комфортного проживания. С помощью него можно решить проблемы энергоресурсов и обеспечить автономное энергообеспечение. В основном бытовые генераторы рассчитаны на 220 В. Устройства оснащены дисплеем, который отображает сообщение о работе батарей. Устанавливаются приборы на участках с большим поступлением солнечных лучей: крыша дома, стены здания, открытая местность.

Такой прибор сможет обеспечить работу бытового оборудования: холодильника, стиральной машины, зарядки компьютерных систем, работы отопительных приборов, электроинструментов и циркулярных насосов. Бесперебойная работа гарантирована на 10 – 12 часов.

Достоинства системы заключаются:

• В автономности;
• Не зависимости от центрального снабжения;
• Мобильности;
• Бесшумной работе;
• Экологической безопасности;
• Длительном сроке эксплуатации;
• Компактности;
• Возможности работать на непроветриваемых участках.

Единственным минусом является стоимость устройства, которая в последствии окупает затраты на электроэнергию.

Как приручить солнце?

Энергии солнечных лучей вполне хватает, чтобы преобразовывать ее в нужное человеку электричество. В странах Запада таким решением никого не удивишь, у нас подобные установки предпочитают собирать своими руками отдельные умельцы. В результате они получают эффективный автономный источник электроснабжения, который прослужит минимум 40 лет. Подача электричества может прерываться только в связи с погодными условиями и напрямую зависит от количества солнечных дней в году.

Есть две схемы преобразования энергии солнечных лучей:

1. Фотоэлементы закрепляются на крыше дома и накапливают энергию, которая без дополнительных манипуляций является постоянным током и может использоваться только после преобразования.
2. Поток солнечных лучей собирается при помощи специальных зеркал, концентрируется и пересылается в нужном направлении. Иногда лучи используются для нагревания жидкости, которая вращает паровые турбины теплового двигателя.

Параллельная схема, по которой можно легко осуществить монтаж автономного электроснабжения своими руками, достаточно проста. Понадобятся несколько аккумуляторов (присоединяются по цепочке), зарядное устройство и инвертор. Когда начинается выработка электроэнергии, аккумуляторы получают ее от зарядных устройств, и с помощью инвертора на выходе образуется электричество. Суммарная емкость аккумуляторных батарей зависит от количества электроприборов в доме. Инвертор также нужно выбирать исходя из рассчитанной мощности предполагаемого потребления возобновляемых ресурсов.

Подробные схемы можно найти в специальной литературе или воспользоваться опытом, которым делятся посетители сети. В любом случае при монтаже автономного электроснабжения дома своими руками все-таки желательно иметь навыки работы с электричеством для понимания основных принципов действия системы. В качестве альтернативы можно проконсультироваться со специалистом.

Не сомневаться можно только в одном: при всей существенной стоимости автономные источники выработки энергии окупаются за 3-5 лет, а прослужат гораздо дольше.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Применение солнечных батарей возможно в любое время года. Тем не менее, максимально эффективно они могут работать лишь при ясном безоблачном небе и прямом попадании солнечных лучей на рабочую поверхность. В пасмурную погоду электрическая энергия продолжает вырабатываться, но уже не в таких количествах из-за резкого снижения производительности солнечных батарей.

После того как электрическая энергия оказалась произведенной, ее необходимо донести до потребителя. В связи с этим, кроме самих батарей потребуется специальное дополнительное оборудование:

• Инвертор. Данный прибор преобразует постоянный ток 12-24 В, вырабатываемый солнечными панелями, в переменный ток с частотой 50 Гц, пригодный для питания бытовых приборов и оборудования.
• Комплект аккумуляторов. Выработка солнечной энергии происходит не равномерно. В часы пик ее бывает слишком много, а в вечернее и ночное время электричество вообще не вырабатывается. Определенное количество электроэнергии накапливается в аккумуляторах в течение светлого времени суток, после чего в ночное время она отдается потребителям. Не рекомендуется пользоваться обыкновенными автомобильными аккумуляторами, которые выходят из строя через 2-3 года работы.
• Контроллер. Обеспечивает полноту зарядки аккумулятора, предупреждает его перезарядку и закипание.

Все составляющие вместе образуют своеобразную солнечную электростанцию. Выбор необходимого оборудования осуществляется в зависимости от потребностей и количества работающих электроприборов. Поэтому следует заранее определить их полный перечень, с учетом целесообразности использования каждого прибора и возможности альтернативной замены. Например, вместо электрического чайника можно использовать газовую плиту.

После определения минимального перечня нагрузок производится выбор солнечных батарей с соответствующей мощностью. Необходимо учитывать, что система автономного электроснабжения дома с их помощью не решает всех проблем электроснабжения. Солнечные батареи устанавливаются не для экономии энергоресурсов, а для обеспечения комфортного проживания при отсутствии централизованных поставок электричества. В связи с высокой стоимостью оборудования один киловатт выработанной энергии также стоит недешево и составляет примерно 25 рублей. Это в несколько раз выше стоимости электроэнергии, производимой централизованно. Снижение себестоимости возможно лишь при условии низких цен на оборудование, что в ближайшей перспективе пока невыполнимо.

Генератор на жидком топливе – надежный источник энергии

Генератор, потребляющий бензин или дизельное топливо, часто выступает именно в роли запасного источника электроснабжения загородного дома. Нужно только выбрать подходящий вариант.

• Бензиновые агрегаты бесшумны, компактны, просты в эксплуатации, стоят недорого и могут работать при низких температурах. Но время непрерывной работы у них невелико. Впрочем, для прибора, который будет установлен в качестве подстраховки, это не критично.
• Дизельные системы более производительны, чем бензиновые аналоги. В качестве источника автономного электроснабжения их целесообразнее приобретать в большой коттедж, где количество приборов, потребляющих энергию, значительно больше, чем на даче. Дизельные генераторы надежны и долговечны, но для них придется приобрести или сделать своими руками отдельный контейнер (или хозяйственную постройку). Это необходимое условие, чтобы шум работающего устройства не мешал домочадцам.
• Газовые генераторы выдают самую дешевую по стоимости электроэнергию. Они долговечны и экологичны. Но из-за сложностей в обслуживании и опасности взрыва топлива их рискует приобрести далеко не каждый владелец частного дома.

Как бы хороши ни были покупные системы автономного электроснабжения, но источник энергообеспечения, сделанный своими руками, кажется более привлекательным. И осуществить такую идею вполне реально.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают солнечные источники электроэнергии. Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

Также читайте как сделать освещение на солнечных батареях для дачи.

Аккумуляторы

На сегодня большинство производителей солнечного оборудования ориентированы на кислотные аккумуляторы. Это как герметичные гелевые или AGM аккумуляторы, так и заливные кислотные аккумуляторы открытого типа.

Однако на рынке уже представлены LifePo4 – литий-железо-фосфатные аккумуляторы, которые имеют улучшенные характеристики. Они активно используются в ИБП. Однако ввиду многолетней ориентированности на свинцовые батареи имеются сложности их использования в ВИЭ. Наша компания в настоящее время ведёт совместные тесты с производителем литий- ионных батарей на предмет их применения в системах ВИЭ.

Монтаж САЭ

Выполнить автономное электроснабжение дома своими руками достаточно просто. Для этого понадобятся составляющие: несколько аккумуляторов, которые для увеличения емкости подключаются по параллельной схеме, зарядное устройство и инвертор. При наличии электроэнергии в сети, аккумуляторы накапливают энергию от зарядного устройства. Если электроэнергия отключается, аккумуляторы обеспечивают подачу электроресурсов посредством инвертора.

Производители предлагают широкий ассортимент инверторов, рассчитанных на потребителей с определенной мощностью. От этих показателей зависит количество электроприборов, которые могут работать от этого источника. Чем больше количество техники в доме, тем больше должна быть суммарная емкость аккумуляторов. При неправильном подборе емкости, батареи будут быстрее разряжаться.

Это наиболее распространенные варианты создания автономного электроснабжения дома. Стоимость таких систем достаточно большая, особенно если учитывать расходы на топливо для генераторов. Самыми приемлемыми в этом плане считаются бесплатные источники энергии, такие как солнце, ветер и вода. Стоит такое оборудование значительно дороже, однако оно быстро окупается и служит многие годы. Монтировать САЭ своими руками достаточно просто. Нужно четко следовать инструкции и придерживаться схемы.

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

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

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

Другие автономные системы электроснабжения дома

Электроэнергия для автономного электроснабжения дома должна вырабатываться беспрерывно, быть экологически чистым источником энергии. Основные источники энергии, используемые для получения электроэнергии — это ветер, вода, биомасса, источники геотермальной и солнечной энергии.

Создание автономного электроснабжения частного дома на солнечных панелях достаточно выгодно. Уже через несколько лет вы будете иметь совершенно бесплатную электроэнергию в течение срока службы солнечных панелей (40 и более лет). Окупаемость во многом будет зависеть от источника приобретения солнечных панелей и другого оборудования.

Варианты автономного электроснабжения на солнечных батареях и ветрогенераторе

Приобрести в Китае это оборудование будет значительно выгоднее, чем в странах запада, а по качеству и сроку службы они мало, чем отличаются. Основным недостатком энергии от солнечных панелей является большая площадь покрытия панелями крыши и уход за ними, который заключается в очистке панелей от снега.

В качестве дополнительного оборудования для работы солнечных панелей, используют инверторы, необходимые для преобразования постоянного тока в переменный и батареи аккумуляторов, число которых зависит от мощности вашей солнечной электроустановки.

Устанавливаются такие автономные источники солнечной энергии без всяких разрешительных документов. Энергию ветра используют в местностях, где есть ветер. Для работы ветровых электроустановок потребуется инвертор. Высота ветровых электроустановок зависит от силы ветра, к примеру, в городских районах высоту башни делают более 10 метров.

Варианты автономного электроснабжения на солнечных батареях, ветряке и генераторе

Власти могут потребовать разрешительные документы, объясняя это тем, что ветряки являются препятствием перелета птиц. Ветровые турбины создают немало шума. Ветровые установки также быстро окупаются и являются хорошим источником автономного электроснабжения дома. Использование энергии воды подходит в местностях, где имеются речки, озера. В небольших масштабах, где отсутствует экологические последствия, использовать водяные турбины достаточно выгодно.

В этом случае нужно будет оформить разрешительные документы на установку водяной турбины. Чтобы определить выгодна эта или другая система автономного электроснабжения частного дома, нужно сделать расчет всех затрат на приобретение, установку, вычислить срок окупаемости автономных энергосистем и сделать соответствующий вывод. Однако использовать автономное электроснабжение будет намного выгоднее, чем пользоваться источником промышленных электросетей.