Автономные электростанции – Автономные электростанции для загородного дома

Автономные электростанции для загородного дома

Актуальность автономного снабжения дома электроэнергией с различной степенью остроты ощущается многими владельцами загородного жилья. Одних не устраивает неустойчивость работы электросетей в своем населенном пункте – перебои в снабжении или нестабильное напряжение не дают возможности с полным комфортом пользоваться современными приборами. У других и вовсе нет возможности в ближайшей перспективе подключиться к ЛЭП. Третьих настораживают постоянно растущие тарифы, и они, мысля на перспективу, хотят снизить свою зависимость от энергоснабжения, чтобы очередные удорожания не сказывались чувствительно на семейном бюджете. Наконец, ширится круг домовладельцев, которые и вовсе мечтают обрести полную независимость в вопросах энергообеспечения своих владений.

Автономные электростанции для загородного дома

Следует сразу сказать, что реализация подобных задач – дело очень даже непростое, и, на первых порах особенно – довольно затратное. Так что если кто-то собирается заниматься подобным проектом с перспективой получить материальный выигрыш, то полной окупаемости придется радоваться весьма нескоро. Тем не менее, автономные электростанции для загородного дома становятся все популярнее, и прослеживается тенденция к их все более широкому распространению. Особенно в плане использования альтернативных источников энергии. 

В настоящей публикации попробуем рассмотреть основные моменты, связанные с установкой автономных источников электроэнергии. Так проще будет ориентироваться в этом вопросе при составлении наметок собственного проекта.

Достоинства и недостатки автономных систем электроснабжения дома

Чтобы, как говорится, очертить горизонты предоставляемых возможностей, но с другой стороны – несколько «приземлить» излишне радужные, «прожектёрские» настроения, имеет смысл для начала вкратце ознакомиться с общими достоинствами и недостатками автономных систем электроснабжения дома.   

Итак, в пользу автономных домашних электростанций говорит следующее:

• При условии проведения правильных профессиональных расчетов, грамотного составления проекта и его качественной реализации, хозяевам загородного дома больше не придется сталкиваться к «капризами» местных электросетей. Имеются в виду случаи внезапного исчезновения напряжения или сильных его скачков, грозящих вывести бытовые приборы или инструменты из строя. Хорошо отлаженная система работает как часы, домашняя техника – в безопасности.

Аварии на линиях электропередач, скачки напряжения и прочие неприятности – ото всего этого владелец автономной электростанции застрахован.

• Уходят проблемы с возможными лимитами мощности подключения к сетям и объемами потребления энергии. Соответственно – и с оплатой по установленным тарифам. Владелец волен насыщать свой быть любыми приборами в рамках эксплуатационных возможностей своей энергосистемы, то есть создавать любой уровень комфорта.
• Техника, используемая для выработки электроэнергии, как правило, обладает внушительным запасом надежности, и выходит из строя довольно редко. Естественно, при ее правильной эксплуатации и регулярном обслуживании.
• Если мыслить масштабно, и учитывать опыт применения домашних электростанций в странах Западной Европы, то можно не только полностью удовлетворять собственные потребности в электроэнергии, но и реализовывать ее излишки. Для того существуют специальные программы взаимодействия с компаниями энергетического комплекса. Естественно, такой подход ускорил бы окупаемость затрат и даже вывел  собственный «энергоблок» в прибыльное начинание.

Система «зеленого тарифа», когда хозяин электростанции начинает продавать излишки выработанной энергии государству, наверняка заинтересует многих.

Правда, чтобы выйти на подобный уровень требуется не только реализация тщательно продуманного проекта с весьма значительными стартовыми затратами, но и прохождение целого ряда бюрократических процедур и технических экспертиз. Тем не менее, подобное направление в «частной электроэнергетике» наверняка имеет немалый потенциал будущего развития.

Теперь более плотно коснемся недостатков автономной системы электроснабжения.

Устал, лень, очень холодно, потом – никакие отговорки не принимаются, никто за тебя работоспособность системы не восстановит.

• Уже не раз говорилось, но – повторимся, стартовые вложения как на разработку проекта, так и на приобретение необходимого комплекта оборудования, его монтаж и отладку, могут быть очень внушительными. Да и эксплуатационные расходы могут оказаться немалыми. И ожидать быстрой окупаемости было бы неправильно.
• Все риски, в том числе материальные, берет на себя потенциальный владелец электростанции. Это лишний раз говорит о том, с какой тщательностью должен продумываться и прорабатываться проект.
• На хозяев возлагается и полная ответственность за эксплуатацию оборудования, его своевременное техническое обслуживание, соответствующий уход, соблюдение всех требований безопасности. Если система выходит из строя, и дом остается без электроэнергии – жаловаться некому и незачем. Точнее, никто не мешает обратиться за технической поддержкой к специалистам – но это уже будет исключительно за свой счет.

• Проведение регулярных профилактических мероприятий (а без этого – никак) также потребует дополнительных затрат, так как для их выполнения требуется профессиональный подход. Ситуация может усугубляться тем, что дома с автономной электростанцией довольно часто расположены на значительном удалении от крупных центров. То есть придется брать на себя и транспортные затраты для вызова специалистов.

Так что тому, кто загорелся идеей перевести свои владения исключительно на автономное электроснабжение, следует десять раз все продумать, просчитать, взвесить все «pro & contra», прежде чем начать вкладывать средства в реализацию столь масштабного проекта. И не ждать при этом сиюминутной выгоды – окупаемость может растянуться на 10 и более лет. И это при том что само оборудование тоже имеет какой-то, пусть и немалый, но все же ограниченный ресурс эксплуатации.

Помимо перечисленных, различные по принципу работы типы генерирующего оборудования имеют еще и собственные достоинства и недостатки – о них будет рассказано в соответствующих подразделах публикации.

А какие источники энергии можно использовать для автономного электроснабжения?

Здесь совершенно очевидно разделение на две группы.

• К первой можно отнести электрические генераторы, имеющие силовой привод и использующие в качестве источника сторонней энергии один из видов топлива – жидкое (бензин или солярка) или природный газ.
• Ко второй группе отнесём генераторные установки, которые приводятся в действие совершенно бесплатными, природными источниками энергии. К этому определению подойдут ветровые генераторы, солнечные батареи и гидравлические системы.

А теперь познакомимся с этими источниками электроэнергии поближе.

Генераторы, использующие энергетический потенциал жидкого или газообразного топлива

Самый простой и быстрый в реализации способ обеспечить свой дом автономным источником энергии – прибрести генераторную установку, оснащенную приводом, использующим жидкое топливо или природный газ.

Несмотря на различия в типах используемых двигателей, принцип выдерживается общий. Двигатель внутреннего сгорания обеспечивает выработку кинетической энергии – крутящего момента с определённой скоростью вращения. Вращение передается на ротор генератора. Выработанная электроэнергия поступает на точки ее потребления.

Дизельный генератор – надежный источник электроэнергии, но требующий постоянного питания топливом.

Двигатель оснащен системой запуска (стартером), в зависимости от модели стартер может быть ручным или электрическим. Безусловно, для стационарной установки предпочтение отдается второму.

В чем достоинства таких источников электроэнергии:

• Они вырабатывает переменный электрический ток, так сказать, в «готовом к употреблению», то есть к подаче на нагрузку виде – 220 вольт. То есть не требуется никаких дополнительных устройств-преобразователей.
• Топливные генераторы являются отличным решением, если требуется резервный источник энергии на случай перебоев в линиях электропередач. При пропадании напряжении в сети автоматика даст команду на запуск стартера, и спустя непродолжительное время энергоснабжение в доме будет восстановлено. А когда напряжение в подающей линии появится (стабилизируется), произойдет обратное переключение, и двигатель будет заглушен.

Аппаратура ввода резерва может быть уже установлена на бензиновый или дизельный генератор «по умолчанию». Если нет, то можно приобрести ее отдельным блоком – у большинства электростанций имеется адаптированный для ее подключения разъем.

Аппаратура ввода резервного источника энергии часто уже является составной частью приобретаемой силовой установки. Если нет, то предусматривается возможность ее подключения, а сам блок управления приобретается отдельно.

• Генераторы, работающие на жидком топливе, могут стать и основным источником электроэнергии, если загородные владения посещаются хозяевами эпизодически и на не очень продолжительное время. Понятно, что в таких условиях, как правило, дом не перенасыщен бытовой техникой, и есть возможность приобрести довольно компактную установку, которую несложно привезти с собой. Просто чтобы не переживать за ее сохранность в оставляемом, например, на неделю до следующих выходных доме.
• Практически незаменимой становится такая электростанция в условиях ведения загородного строительства, если пока нет возможности подключиться к электросети.

Величайшее достоинство жидко топливных генераторов – это их мобильность, возможность работы в полевых условиях, например, при ведении строительства своего загородного дома.

• Если разобраться, то все другие автономные источники электроэнергии сильно зависимы от времени суток и года, от установившейся на улицы погоды. А вот топливные электростанции способны полноценно работать в любой момент, когда потребуется.

К недостаткам такого подхода в организации автономного электроснабжения дома можно отнести следующее:

• Требуется постоянный запас топлива, которое, кстати, весьма недешевое и, к сожалению, постоянно растёт в цене. А для хранения хотя бы минимального запаса на непредвиденные ситуации необходимо создание определённых условий. Связанных в том числе и с проблемами безопасности проживания в доме.
• Работа жидкотопливной электростанции всегда сопряжена с выхлопом отработанных газов. Такое «соседство» может оказаться и неприятным в плане комфорта, и даже весьма опасным, так как выхлопы весьма токсичны для человека. То есть при стационарной установке этот вопрос придётся продумывать заранее.
• Работа двигателя внутреннего сгорания априори не может быть бесшумной. Это тоже накладывает определенные требования к размещению электростанции. Так как генератор нежелательно оставлять на открытом воздухе, придется для него возводить отдельное помещение на некотором отдалении от жилых построек, с соблюдением требований по его вентиляции и звукоизоляции.

Один из вариантов решения проблемы по стационарной установке автономной дизельной электростанции – расположенный на некотором удалении от жилого дома модуль из сэндвич-панелей.

• Как и любая другая техника с двигателями внутреннего сгорания, генераторы не могут работать беспрерывно – это оговаривается в их характеристиках. Да, выпускаются модели, способные эксплуатироваться весьма длительное время, но все равно паузы для проведения профилактических мероприятий, технического обслуживания нужны.
• Стоимость топлива вряд ли дает возможность говорить о перспективах экономии – сетевое электричество все равно получается значительно дешевле.

Уже отмечалось, что такие электростанции могут быть бензиновыми и дизельными. Если предполагается приобретение генератора для стационарной установки, рассчитанного на продолжительную работу, то предпочтение, безусловно, отдается дизелю. Такие агрегаты, хотя и стоят дороже бензиновых, превосходят надёжностью, устойчивостью выдаваемых оборотов, способностью к длительным безостановочным циклам эксплуатации. Для нечастых и непродолжительных включений может быть достаточно и качественного четырехтактного бензинового генератора, как более простого в обслуживании и запуске, да и более дешевого и менее габаритного.

Цены на бензиновые электростанции Huter

бензиновый генератор Huter

Кстати, некоторые существенные недостатки бензиновых и дизельных электростанций в определенной степени снижены в газовых установках. Здесь и шумность поменьше, и выхлопы не столь «агрессивные», и стоимость «голубого топлива» несравнимо ниже.

Генераторная установка, работающая на природном газе.

Но и с ними тоже есть свои негативные нюансы. Так, установка подобной электростанции потребует согласования с организацией, поставляющей газ, составления проекта, а монтаж ее и пусконаладочные работы должны проводиться только специалистами газового хозяйства. Вторым фактором, существенно ограничивающим широкое распространение таких силовых установок, является их очень высокая стоимость, даже без учета предстоящих затрат на проектные и монтажные мероприятия.

Таким образом, рассматривать топливные генераторы в качестве основного источника электроснабжения при постоянном проживании в доме – вряд ли приходится. А вот в качестве надежного резервного, постоянного готового прийти «на выручку» — лучше ничего и не придумать.

Какой выходной мощности потребуется генератор?

Казалось бы – вопрос несложный. Надо всего лишь просуммировать потребляемые мощности приборов, подключаемых к домашней электросети и заложить определенный эксплуатационный запас.

Но при такой методике вполне можно очень сильно ошибиться как в одну, так и в другую сторону. И то, и другое – плохо. Электростанция с недостаточной мощностью будет глохнуть при высокой нагрузке. Работа с избытком невостребованной мощности негативно влияет на сам генератор. Кроме того, с ростом этого параметра весьма сильно увеличивается и стоимость оборудования.

В чем же особенности расчета?

• Прежде всего, нельзя забывать, что многие бытовые приборы и электроинструмент потребляют не только активную, но еще и так называемую реактивную мощность. И общий показатель получается выше – он определяется отношение номинальной мощности к коэффициенту, называемому cos φ. Этот коэффициент обычно тоже указывается в технических характеристиках изделия. И чем он меньше, тем выше итоговый показатель.

Показатели номинальной мощности и cos φ на шильдике асинхронного двигателя. И 180 Вт номинала превращаются в 265 Вт общей мощности с учетом реактивной составляющей.

• Многие бытовые приборы и инструмент характеризуются пиковыми показателями пускового тока, которые превосходят номинальные порой в несколько раз. Да, они непродолжительные, но вероятность того, что суммарное сиюминутное потребление превысит возможности неправильно просчитанного генератора – все же есть.

Если просто просуммировать показатели потребляемой мощности (тем более, с учетом реактивной и пусковой поправки) все х имеющихся в доме электроприборов, то наверняка получится очень большое значение. Но вероятность того, что вся нагрузка включается одновременно – крайне невелика. Кроме того, если генератор используется в качестве резервного источника питания (как оно обычно и бывает), на время его работы потребуется все же соблюдать определенную «энергетическую дисциплину».

Имеется в виду, что ряд приборов, безусловно, остаются включёнными практически всегда – это холодильник, система обеспечения работы газового котла, освещение в требуемых объёмах. Вряд ли хозяева захотят остаться без телевизора или (и) компьютера. Но вот с остальными приборами требуется осмотрительность. Скажем, если в данное время готовиться пища на электроплитке, то, по всей видимости, стоит подождать с запуском стиральной или посудомоечной машинки, с микроволновкой или обогревателем. И так далее – должны задействоваться те приборы, без которых на период работы резервного источника электроэнергии действительно нельзя обойтись.

Аналогичный подход должен распространяться и на электроинструмент, если генератор используется в период строительства, или же требуется срочное выполнение каких-то работ по хозяйству. Вряд ли имеет смысл, например, одновременно проводить сварочные работы и запускать какое-то обрабатывающее оборудование. Впрочем, решать хозяевам.

Безусловно, хозяева дома сам вольны выбирать режим потребления энергии, то есть составлять перечень приборов и инструментов, одновременную работу которых должен обеспечивать генератор. Но во всем должна быть осмотрительность и «трезвый» взгляд.

Ниже читателю предлагает онлайн-калькулятор, который поможет быстро и с достаточной степень точности просчитать требуемую мощность генератора. Пользователю предстоит лишь указать тип и количество ламп, используемых для освещения, а затем галочками отметить те приборы или инструменты, которые, по его мнению, должны одновременно обеспечиваться электроэнергией. В алгоритм расчеты внесены средние показатели мощностей приборов и инструментов уже с поправками на реактивную составляющую и на пусковые токи.

Калькулятор расчета необходимой мощности топливного генератора

Перейти к расчётам

Вот на этот показатель, учитывающий еще и эксплуатационный запас, следует ориентироваться при выборе модели топливного генератора.

Электростанция на солнечных батареях

Одним из наиболее перспективных направлений в развитии автономной электроэнергетики является использование солнечных батарей. Специальные полупроводниковые фотоэлементы способны преобразовывать энергию солнечных лучей в электрическую. У каждого из элементов не особо выдающие показатели вырабатываемой мощности, но они составляются в большие по площади панели, а определенное количество таких панелей уже способно обеспечивать энергией домашнее хозяйство.

Солнечные панели на крыше дома

Что можно сказать о достоинствах такой системы:

• Оборудование не нуждается в топливе – для получения электрическая используется исключительно энергия солнечных лучей.
• Отсутствие каких-либо сложных механических кинематических узлов делает такие электростанции очень надежными и долговечными. Срок их службы исчисляется десятилетиями.
• Солнечные электростанции не требуют сложных профилактических работ – достаточно содержать в чистоте рабочую поверхности панелей.
• Если генераторы, преобразующие кинетическую энергию (вращение) в электрическую, имеют какое-то конечное значение своей мощности, то солнечная электростанция при необходимости и достаточности места может наращиваться дополнительным количеством панелей. То есть система получается более гибкой и имеет широкий потенциал к дальнейшему развитию.
• Солнечная электростанция совершенно бесшумна, не имеет ограничений по месту установки. Точнее, для монтажа панелей может подойти любой незатенённый участок как на крыше дома и хозяйственных построек, так и на придомовой территории

Теперь несколько слов о недостатках:

• Совершенно очевидно, что работоспособность такой станции имеет выраженную цикличность – в темное время суток выработки энергии не происходит. Кроме того, прослеживается очень высокая зависимость от продолжительности светового дня и погодных условий. Для работы с полной эффективностью панелям требуется прямой солнечный свет. В пасмурную погоду выработка резко падает.
• Существенным недостатком является и высокая стоимость самих панелей. Даже без учета монтажных работ и приобретения всего необходимого для организации полноценной электростанции оборудования. Так, один ватт выработанной энергии потребует самих панелей на сумму, сопоставимую с 1,5 доллара. Несложно подсчитать, во что примерно обойдется приобретение фотоэлементов для, скажем, гелиосистемы с отдачей в 1 и более кВт – многих это отпугивает сразу.
• Солнечные панели вырабатывают электричество с небольшим показателем напряжения, и его требуется привести к стандартам потребления.

В силу последнего пункта, а также из-за нестабильности выдаваемой мощности, солнечная электростанция организуется по принципу аккумуляции и дальнейшего преобразования выработанной энергии.  Примерно эта схема выглядит так:

Примерная схема домашней солнечной электростанции

Выработка электроэнергии происходит в установленных в требуемом количестве солнечных панелях (поз. 1). Специальный прибор – контроллер системы (поз. 2), направляет выработанный потенциал на заряд аккумуляторных батарей (поз. 3). При включении нагрузки постоянный электрический ток напряжением 12 или 24 В поступает в инвертор (поз. 4), где преобразуется в переменный напряжением 220 В/50 Гц, и уже в таком виде передается на точки потребления (поз 5).

Схема, понятно, дана с большим упрощением. Так, на ней показан один аккумулятор, а на деле это обычно целая батарея из нескольких накопителей энергии, обладающая очень высокой ёмкостью.

Несколько аккумуляторов высокой ёмкости, собранные в одну батарею.

Нередко непосредственно от аккумуляторов (точнее, от контроллера) отводится низковольтная линия, минующая инвертор. К ней можно подключить систему освещения дома, укомплектованную, например, светодиодными лампами, требующими напряжения всего в 12 вольт.

Выходную мощность инвертора рассчитать можно по тому же принципу, что и мощность генератора, применив тот же калькулятор. Но это, как говорится, сиюминутная мощность, показывающая возможность одновременного подключения той или иной нагрузки. А вот расчет количества самих солнечных панелей и аккумулирующего блока все же стоит поручить специалистам. Здесь немало тонкостей, сложных для неискушённого в этих вопросах человека.

Система расчета основана на том, что скрупулезно просчитываются все точки потребления энергии (освещение, бытовые приборы и т.п.), с учетом их мощности и средней продолжительности работы за определенный период (допустим, сутки). После суммирования получается результат, выраженный в киловатт-часах (кВтч) – такое количество энергии необходимо обеспечить ежедневно для полноценной устойчивой работы всего электрического оборудования дома.

Исходя из этого показателя и напряжения аккумуляторов просчитывают их необходимую суммарную емкость, выраженную в ампер-часах (Аh). При этом учитывается и эксплуатационный запас, и определенный уровень, ниже которого разряжать АКБ не рекомендуется (скажем, 25÷30 % от полной зарядки). Соответственно, по суммарному показателю подбирается требуемое число аккумуляторов, из которых собирается общая батарея.

Наконец, рассчитывается число солнечных панелей определённой мощности, которое будет способно обеспечить систематическое восполнение заряда аккумуляторов. При этом принимается в расчет множество факторов – помимо характеристик самих панелей, учитываются географическая широта региона, продолжительность светового дня, климатические особенности, специфика места размещения панелей и другое. Конечным результатом должно стать оптимальное количество панелей.

Провести подобные вычисления самостоятельно – тоже, конечно, можно, но велика вероятность совершить ошибку, просто из-за некорректной оценки исходных данных. Впрочем, как уже говорилось, система отличается большой гибкостью, и при необходимости (или при появлении материальной возможности) ее можно наращивать.

Грамотно спланированная и качественно смонтированная система вполне способна стать основным источником электроэнергии для загородного дома. Но если она используется «в чистом виде», то всегда остается вероятность остаться без электричества в силу непредвиденных внешних обстоятельств – затянувшейся непогоды, когда при привычном потреблении приток энергии становится минимальным, что ведет к разрядке аккумуляторов.

Следует быть готовым, что первоначальные затраты будут весьма внушительными, и строить надежды на слишком быструю окупаемость вложенных средств – несколько наивно.

Видео: Пример домашней солнечной электростанции на 6 кВт

Ветровые электростанции

Колоссальную энергию перемещения воздушных масс (ветра) человек использует с древнейших времён. Достаточно вспомнить парусные корабли или, например, ветряные мельницы. Нашла она применение и ветроэнергетике, причем в некоторых странах эта отрасль поставлена буквально на промышленную основу.

Применяются ветровые установки и для обеспечения электроэнергией частных домов.

По сути, такая установка представляет собой обычный генератор, на оси ротора которого установлена крыльчатка с лопастями, приводимыми во вращение потоком воздуха. Как вариант – на ось ротора вращение передается посредством той или иной кинематической схемы (редуктора) – смысла это не меняет. А расположение оси крыльчатки может быть как горизонтальным, так и вертикальным.

Компоновка ветрового генератора может быть горизонтальной (на рисунке — слева) и вертикальной.

Что можно сказать о достоинствах ветровой электростанции?

• Источник энергии – совершенно бесплатный.
• Работа электростанции не сопровождается никакими выбросами в атмосферу.
• Существуют технологии самостоятельного изготовления энергетических установок, например, с использованием обычных электродвигателей или даже просто мощных неодимовых магнитов.

Недостатков больше, причем – они весьма существенные.

• Ветровая установка также очень зависима от установившейся погоды.
• Для того чтобы поймать хороший ветер иногда приходится поднимать ветряк на значительную высоту, что усложняет и без того непростой монтаж.
• Работа такой станции может сопровождаться весьма неприятными звуковыми эффектами.
• Не стоит ожидать от домашнего ветряка слишком высокой отдачи – позднее мы посмотрим на этот вопрос чуть пристальнее.
• Стоимость готовых ветровых станций – весьма высокая, и окупаемости, если рассчитывать только на энергию ветра, ожидать вообще не приходится.

Ветровую энергетическую установку в принципе следует рассматривать всерьез в качестве варианта только в том случае, если среднегодовой показатель ветра составляет не менее 4-5 м/с. В противном случае такая станция вообще не принесет никакой ощутимой пользы.

Карта примерного распределения показателей среднегодовой скорости ветра на территории России.

Этот показатель выводится по результатам многолетних метеорологических наблюдений, с учётом и максимальных значений, и полностью безветренных дней. Таким образом, он позволяет с достаточной степенью достоверности рассчитывать выработку «ветровой» электроэнергии на определенный период: неделю, месяц, год и т.п. На карте-схеме показаны лишь приблизительные значения, но узнать конкретное для своего населенного пункта несложно – достаточно обратиться в местную метеослужбу.

А вот в технических характеристиках ветровых генераторов обычно фигурирует другой показатель – расчетная скорость, которая обычно превосходит среднегодовую в 1,5 — 2 раза.  Ориентироваться на него при расчетах на перспективу – будет неверным. Он, скорее, показывает номинальную мощность генератора при оптимальной скорости вращения ротора.

Чтобы убедиться в том, что вряд ли стоит надеяться только лишь на «ветровую» электроэнергию, достаточно провести расчет возможной ее выработки.

Следует правильно понимать, что каким бы совершенным ни был сам ветряк или подключенный к нему генератор, объем энергии все равно определяется площадью, с которой она будет «сниматься». В случае с «классическим» горизонтальным ветряком эта площадь ограничена площадью круга, описываемого вращающимися лопастями. А ветровая энергия лежит в прямой зависимости от скорости перемещения потока и плотности воздуха. То есть никак «выше головы не прыгнешь».

Интересно, что при этом не имеет значения количество лопастей (выпускаются установки даже с одной лопастью). Наоборот, когда лопастей больше трех, появляются негативные аэродинамические моменты, снижающие общую производительность системы.

Цены на популярные бензиновые электростанции

 

Итак, существует формула, учитывающая упомянутые параметры, а также коэффициент использования ветровой энергии, коэффициенты полезного действия самого генератора (как правило, он не выше 0,85) и редуктора. КПД редуктора тоже бывает обычно не выше 0,9, но если вращение с крыльчатки на генератор передается напрямую, то можно принять его и за единицу.

Формулу приводить не станем – она заложена в алгоритм расчета предлагаемого вниманию онлайн-калькулятора:

Калькулятор прогнозируемой мощности, вырабатываемой ветровым генератором

Перейти к расчётам

Не составит трубе провести самостоятельный расчет, чтобы убедиться в весьма невысоких показателях выработки энергии. И это еще – для идеальных условий, когда практически полностью отсутствуют какие-то естественные или искусственные помехи ветру. И еще без неизбежных потерь в системе преобразования выработанной энергии.

Так как и ветровые, и солнечные источники энергии, для того чтобы стать полноценной электростанцией, требуют примерно одинаковой аппаратной оснащенности, их обычно объединяют в одну систему с общим управлением

Понятно, что ветровая электростанция, как сильно зависимая от внешних условия, должна оснащаться системой накопления и преобразования энергии. По этому критерию она мало чем отличается от солнечной. Поэтому очень часто их даже объединяют в общую систему, значительно повышая тем самым ее эксплуатационные возможности.

Ветровой источник электроэнергии – «за» и «против»

Установка ветрового генератора – довольно неоднозначное решение, требующее особого подхода к планированию и оценке работоспособности и рентабельности. Подробнее об этом, а также о возможности изготовления ветрогенератора своими руками – в специальной публикации нашего портала.

Наилучший выход – комплексное использование различных источников электроэнергии

Если владелец дома все же одержим желанием полной автономизации в вопросах электроснабжения, то оптимальным вариантом следует считать создание комплексной энергетической системы. Она будет включать в себя ветровой генератор (один или несколько), требуемое количество солнечных панелей, аккумуляторную станцию, всю необходимую аппаратуру коммутации и преобразования (контроллер, инвертор). И плюс к этому – резервный источник энергии в виде стационарно установленного дизельного или бензинового генератора.

При таком подходе полноценно используются все преимущества каждой из рассмотренных схем, сглаживаются имеющиеся недостатки. И в целом домашняя электростанция предстает полноценным «организмом», способным полностью удовлетворить энергетические потребности загородного дома.

Расширенная схема домашней электростанции с несколькими источниками энергии.

Нумерация позиций на этой схеме сохранена, по аналогии с рассмотренной в разделе солнечных электростанций. Но, как видно, есть и существенные отличия.

Итак, в качестве внешнего источника бесплатной энергии одновременно используются и солнечные панели, и ветровой генератор (поз. 1а). При идеальных условиях, то есть в ясный ветреный день они одновременно будут работать на заряд аккумуляторов. Ничего страшного – если уровень заряда достигнет верхнего предела, котроллер или выберет приоритет, отключив один из источников, или даже временно отключит оба.

Понятно, что в ночное время или при длительной пасмурной погоде работать будет только ветряк. Аналогично, при безветрии основным источником энергии становятся солнечные батареи.

Если же обстоятельства складываются таким образом, что ни один из источников не работает полноценно, а накопленного заряда становится недостаточно (аккумуляторы приближаются к нижнему допустимому пределу разрядки), автоматически запускается жидкотопливный или газовый генератор (поз. 6). Он, в зависимости от конкретных условий или произведенных настроек, будет работать или только на подзарядку аккумуляторного блока, или возьмет на себя одновременно и общее энергоснабжение дома.

В итоге хозяева (при наличии достаточного запаса топлива) получаются полностью застрахованными — электроэнергия у них будет при любых складывающихся обстоятельствах.  

Безусловно, создание такой универсальной «умной» системы требует профессионального подхода. При составлении проекта предстоит учесть множество исходных критериев, правильно подобрать оборудование, чтобы избежать возможных конфликтов между отдельными узлами и модулями. Реализация проекта потребует очень немалых затрат как в плане приобретения оборудования, так и для проведения монтажных и пусконаладочных работ.

Но зато на выходе будет система, которую при любом рассмотрении можно будет считать полноценной автономной домашней электростанцией.

Узнайте, как сделать солнечный воздушный коллектор своими руками, из нашей новой статьи на нашем портале.

*  *  *  *  *  *  *

В публикации были рассмотрены основные источники получения электроэнергии в условиях домашней автономной электростанции. Правда, «за скобками» остались еще несколько вариантов, которые на практике используются нечасто или даже просто существуют пока только в виде экспериментальных образцов.
Так, если крупно вывезло, и через участок протекает речка или ручей, вполне можно установить водяное колесо или турбину, связанные с генератором. Учитывая то, что скорость потока обычно сохраняется стабильной, такой источник электроэнергии будет работать независимо о капризов погоды. Правда, в зимнее время года в условиях нашего климата большинство подобных водоемов замерзает, что затрудняет работу станции или даже делает ее полностью невозможной.

Если территорию участка пересекает ручей или речка, то почему бы не воспользоваться потенциалом движущейся воды?

Другие способы – более экзотичные. Так, в интернете можно найти и чертежи, и обсуждения проектов станций, вырабатывающих ток из атмосферного электричества. Другим направлением является использование неиссякаемой геотермальной энергии. Но говорить о серьезности таких подходов на современном уровне развития технологий и доступности требуемого оборудования – пока не приходится. Тем не менее, надо полагать, что в будущем подобные источники для получения электроэнергии станут обыденным делом.

stroyday.ru

особенности, преимущества, выбор. Как выбрать автономную электростанцию. Выбор автономной электростанции для дома и дачи.

Существуют в продаже различные автономные электростанции, позволяющие решить задачи любого уровня сложности — они обеспечат электропитание разнообразных автономных производственных, торгово-складских объектов, загородных домов и построек. Автономная миниэлектростанция предоставит домовладельцу стабильное энергоснабжение независимо от централизованной сети. Для того чтобы определиться с выбором генераторной установки, рассмотрим, в чем особенности и преимущества разных их видов.

Технические характеристики автономных электростанций

Существуют в продаже различные виды электрических генераторных установок. При покупке на первом месте стоит задача добиться стабильности электроснабжения при сбалансированном соотношении надежности, качества и цены автономной электростанции.

При этом следует учитывать основные технические характеристики:

• тип используемого топлива;
• генерируемую мощность;
• разновидность генерирующего блока;
• количество фаз генератора;
• тип охлаждения двигателя;
• систему старта;
• конструктивное исполнение рамы или корпуса.

Различают генерирующие блоки электростанций синхронного и асинхронного типа. У синхронных генераторов показатели стабилизации напряжения и частоты отличаются большей точностью, что позволяет подключать от них чувствительные к перепадам напряжения электроприборы (сварочные аппараты, электропилы, насосы и т.д.). Асинхронные генераторы характеризуются большим разбросом стабилизации напряжения, отличаются простотой конструкции и более низкой стоимостью, не нуждаются в квалифицированном техническом обслуживании.

В зависимости от системы старта, выпускают автономные электростанции с ручным запуском, а также стартерным и автозапуском. В первом и втором случае электрогенератор запускается вручную с помощью ручки, шнура либо нажатия на кнопку. Автоматический запуск, а также выключение происходят без участия человека – их осуществляет в нужный момент времени автоматика электростанции с помощью стартера и аккумуляторной батареи.

Конструкция электростанции

По типу конструкции различают автономные электростанции на открытой раме и оборудованные специальным защитным кожухом (корпусом). Корпус требуется для защиты электростанции от атмосферных осадков — в случае расположения на улице, а также для звукоизоляции. Для нечасто используемых бензиновых электроустановок кожух зачастую не нужен. Что касается дизельных электростанций — их, как правило, оборудуют защитными корпусами либо устанавливают в отдельном помещении со специально оборудованной вентиляцией и системой для отвода газов.

Для защиты от перегрева оборудования автономных электростанций применяют водное и воздушное охлаждение двигателя. В качестве охлаждающего агента, циркулирующего по трубам, соответственно могут быть применены либо воздух, либо жидкость (вода, а также тосол). Для установок невысокой мощности допустимо использование воздушного охлаждения, в то время как для мощных электростанций рекомендуется водное – жидкость эффективно отводит излишки тепла, а также значительно снижает уровень шума двигателя.

Выбор мощности автономной электростанции

Автономные электростанции для загородного дома доступны в широком мощностном диапазоне. Чтобы определиться с требуемой мощностью установки, необходимо рассчитать суммарную нагрузку потребления электроприборов, которые будут питаться от электростанции. Для небольшого дачного домика будет достаточно мощности в 3-5 кВт, в то время как для загородного дома со значительным количеством электроприборов может потребоваться электростанция мощностью 10-30 кВт. Для энергоснабжения строительных работ, как правило, достаточно 5-6 кВт. В целом, можно купить автономную электростанцию мощностью до 1000 и более КВт для обеспечения электропитанием крупных автономных объектов.

Выбор автономной электростанции по типу топлива

Принцип действия электростанции следующий: топливо сжигается в камере сгорания и запускает поршни двигателя, с помощью коленчатого вала приводится в действие ротор генератора. Тот, в свою очередь, выдает электрический ток, который можно использовать для нужд потребителя.

В зависимости от вида используемого топлива различают следующие автономные электростанции:

• бензиновые;
• дизельные;
• газовые;
• солнечные.

Автономные бензиновые электростанции

Автономные бензиновые электростанции подойдут в качестве резервного источника электропитания – для непрерывной работы в течение 10-12 часов. Данный тип генераторных установок отличается компактностью, а также невысокой ценой, удобством в эксплуатации, небольшим уровнем шума. Бензиновые электростанции часто оснащают системой автоматического старта, а также воздушного охлаждения. К недостаткам данного типа электростанций можно отнести значительный расход топлива — соответственно, бензиновые генераторы невыгодно использовать в течение длительного времени.

Автономные дизельные электростанции

В качестве постоянного источника электропитания широко используются автономные дизельные электростанции. Более высокая их стоимость по сравнению с бензиновыми электроустановками компенсируется снижением расходов на топливо и техническое обслуживание, а также высоким моторесурсом и надежностью. К недостаткам дизельных установок можно отнести высокий уровень шума. Данные электростанции можно использовать как постоянный источник электропитания в течение длительного времени.

Модельный ряд дизельных электростанций значительно шире бензиновых. Для маломощных дизельных генераторов применяется воздушный тип охлаждения двигателя, для генераторных установок средней и высокой мощности предпочтительнее использование водного охлаждения – для эффективной защиты элементов конструкции от перегрева и обеспечения надежной работы электростанции.

Автономные газовые электростанции

В газовых автономных электростанциях в качестве топлива соответственно используется газ (пропан, природный газ, пропан бутан, газовые смеси), что дешевле, чем бензин и дизельное топливо. При подключении к централизованной газовой магистрали экономия значительно возрастает. Газовые электростанции являются когенерационным оборудованием – то есть установками, способными одновременно продуцировать и электрическую и тепловую энергию. Изготавливают так называемые тригенераторы, которые наряду со снабжением электроэнергией генерируют холод (их используют для работы кондиционеров и холодильных установок), а также двухтопливные автономные электростанции (могут переключаться с бензинового на газовое топливо). Газовые электростанции надежны, отличаются высоким ресурсом — до 32000 часов, в процессе сгорания топлива выделяют в атмосферу минимум вредных веществ — поэтому они экологичнее по сравнению с дизельными и бензиновыми установками. К недостаткам их можно отнести сложности монтажа, доставки газового топлива, а также подключения к газовой магистрали – его стоимость может в разы превышать цену самой автономной электростанции.

Автономные солнечные электростанции

Кроме того, для обеспечения дома электроснабжением можно использовать автономные солнечные электростанции. Принцип действия их основан на преобразовании солнечной радиации в электроэнергию. Система электропитания данного типа включает светочувствительные панели со специальными фотоэлементами, а также накопительные аккумуляторы, контролер заряда и инвертор переменного тока (преобразовывающий ток и передающий его в аккумулятор). Солнечные батареи отличаются невысоким КПД, но из альтернативных источников энергии они являются наиболее результативными. Для получения электричества на крыше дома потребуется установить целый ряд панелей. При этом количество поступающей энергии будет зависеть от того, насколько солнечная погода. Изготавливают автономные солнечные электростанции со сбросом в сеть – их устанавливают на крышах построек для снижения затрат на электропитание. В таком случае принцип работы солнечной электростанции следующий:

• если светит солнце, снабжают электричеством светочувствительные панели;
• в противном случае электроснабжение идет от централизованной электросети.

Переключение между этими источниками электроэнергии происходит автоматически – с помощью сетевого инвертора. К преимуществам солнечных электростанций относится их полная бесшумность, а также модульность – с увеличением энергопотребления можно добавить в конструкцию дополнительные солнечные панели. Срок эксплуатации данного типа электростанций составляет около 25 лет, при этом отсутствуют расходы на заправку топлива – солнечная энергия бесплатна, понадобится только несложное техобслуживание светочувствительных панелей и основных элементов один-два раза в год.

Как выбрать автономную электростанцию — видео

dachnaya-zhizn.ru

Как выбрать надежные автономные электростанции, виды и особенности

Отсутствие центрального электроснабжения сегодня еще очень часто встречается в отдаленных от мегаполисов населенных пунктах. Но это уже не влияет на качество жизни в них, потому что есть современное оборудование – автономные электростанции. Они вполне способны обеспечить электроэнергией жилой дом, офис и даже небольшое производство. Главное условие – это сделать правильный выбор. А для того чтобы не ошибиться, нужно получить максимум информации об устройстве и принципе работы такого оборудования. И сделать это можно как у специалистов, так и в сети.

Как работает автономная станция

Использование такого оборудования пользуется большой популярностью у населения, потому что оно не только мобильно, но и не требует особых навыков для эксплуатации. И хотя сегодня автономные электростанции выпускаются различных видов все они имеют схожее конструктивное решение.

Устройство газового генератора

Такие агрегаты состоят из:

• Двигателя;
• Генератора;
• Сопутствующего оборудования.

И имеют достаточно простой принцип работы, который основан на преобразовании энергии сгораемого топлива во вращательную. Она в свою очередь приводит к запуску генератора, вырабатывающего электроэнергию.

Виды электростанций и их особенности

Основная классификация этих устройств осуществляется по типу применяемого топлива. В зависимости от этого параметра различают следующие виды электростанций:

• Дизельные;
• Бензиновые;
• Газовые.

Первые являются одними из самых сложных в конструктивном плане. Поэтому к выбору такой электростанции нужно подходить основательно. Принцип действия такого агрегата заключается в образовании механической энергии при сжигании топлива. Далее она передается на ротор генератора, что приводит к созданию вокруг него магнитного поля и образованию переменного тока.

Дизельные автономные электростанции бывают стационарные и портативные. Первые рассчитаны на длительную работу и отличаются большими габаритами. Но в то же время они одни из самых надежных.

Смотрим видео, типы и виды электростанций:

Портативные чаще всего используются в качестве резервных источников энергии, так как не способны долго функционировать без дозаправки. К ним относится и сварочная электростанция.

Бензиновые инверторные генераторы считаются самыми простыми и относительно дешевыми. Большинство из них относятся к моделям класса мини, так как имеют малый вес и размеры, а также низкий уровень шума.

Они могут служить в качестве бытового источника, но чаще всего находят применение как мобильные агрегаты для подключения электроинструмента и другого оборудования, а также к ним относится сварочная электростанция. Обычно они оснащаются 4-тактными двигателями внутреннего сгорания, имеющими воздушное охлаждение и устройствами электростарта.

На отечественном рынке представлены следующие виды бензиновых электростанций:

1. Синхронные;
2. Инверторные.

Последние вырабатывают энергию высокого качества и могут использоваться для подключения высокотехнологичного оборудования. Синхронные обычно выбирают в качестве резервных источников энергии.

Смотрим видео, о преимущества газовых генераторов:

Газовые автономные электростанции способны работать на любом виде газа. Но имея довольно высокую стоимость они не пользуются большим спросом. Кроме того, эксплуатация такого оборудования, как и выбор электростанции имеет определенные сложности, а при установке должны строго соблюдаться правила по технике безопасности. Поэтому газовое оборудование не находит широкого применения.

Но какой из типов автономных электростанций все же выбрать для собственного дома? Для того чтобы упростить эту задачу следует отметить, что каждая модель имеет свои плюсы и минусы. Если же описывать их отличия вкратце, то самым маленьким является бензиновая электростанция и сварочный агрегат, газовый – самым большим. А вот дизельные можно смело отнести к золотой серединке.

Именно в них оптимально сочетаются все параметры, которым должна обладать автономная электростанция:

• Мобильность;
• Надежность;
• Высокое качество вырабатываемой энергии.

Как правильно выбирать генератор

Критерии выбора

Оборудование, предназначенное для обеспечения частного дома или офиса электроэнергией, должно в первую очередь иметь необходимую мощность. Она рассчитывается исходя из потребностей каждого прибора, имеющегося на объекте. Но специалисты рекомендуют выбирать автономную электростанцию с определенным запасом по этому параметру. Такой подход гарантирует ее более длительную и эффективную эксплуатацию.

Следующей характеристикой является количество фаз. Поскольку автономные генераторы способны вырабатывать одно или трехфазное напряжение, то нужно заранее определиться какое из них наиболее подходит для вас, прежде чем сделать выбор в пользу той или иной электростанции.

Если предполагается использование только в качестве источника питания для бытовых приборов или освещения, то достаточно одной фазы. Но даже на небольшом производстве потребуется трехфазная модель.

Однако многие автономные генераторы являются универсальными. То есть они способны выдавать как трех- так и однофазное напряжение. Именно они чаще всего и используются в промышленных целях.

Большинство современных бытовых приборов и в частности компьютерная техника нуждаются в высоком качестве выходного напряжения. Поэтому выбирая инверторные электростанции нужно учитывать их разделение на:

• Синхронные;
• Асинхронные.

Первые считаются более продуктивными при использовании с оборудованием индуктивного характера, то есть требующем «пускового тока». К нему относятся различные электроинструменты, а также насосы, которым в момент запуска необходим ток, превышающий номинальный. Именно такой особенностью и обладают сварочные генераторы-электростанции.

Смотрим видео, критерии выбора электростанции:

Асинхронные электростанции считаются более простыми как в конструктивном плане, так и в обслуживании. Они используются для бытовых приборов, поскольку отличаются полным отсутствием нелинейных искажений.

Важным параметром является и способ запуска. В зависимости от него различают следующие виды электростанций:

1. С ручным запуском;
2. Оснащенные электростартером;
3. Автоматические.

Электростанции первого типа включаются при повороте специальной ручки или воздействии на шнур. Поэтому для ее включения вам придется приложить определенные усилия. Модели, оснащенные электростартером, не требуют физических действий оператора, они запускаются при нажатии кнопки пуска.

Автоматические инверторные электростанции оснащаются специальной системой. В ее задачи входит включение и выключение агрегата в нужный момент. При этом присутствие оператора для таких устройств не обязательно. Автоматика, самостоятельно используя электростартер и аккумулятор, запускает агрегат и тем самым обеспечивает током подключенные к нему приборы.

Но кроме основных характеристик автономных электростанций необходимо учитывать и их дополнительные опции. Это может быть, как оснащение специальными защитными кожухами, так и многие другие дополнительные функции. Приборы, оснащенные корпусом, менее подвержены коррозии и могут использоваться на открытом воздухе, выбор такой электростанции – идеальное решения для частного дома. Кроме того, кожух значительно уменьшает уровень шума, что позволяет устанавливать оборудование в непосредственной близости к жилым помещениям.

Но обычно он более востребован для дизельных инверторных электростанций и практически не применяется в бензиновых моделях. Это связано с тем, что последние используются нечасто и в большинстве случаев на уровень шума при этом не обращают внимания. Если предполагается регулярное применение агрегата и в том числе на открытом воздухе, то кожух необходим, так как станет надежной защитой оборудования от воздействия осадков.

Специфика эксплуатации автономных агрегатов

Обеспечить стабильную подачу энергии для загородного дома способно оборудование, отличающее надежной конструкцией. Но для того, чтобы в процессе эксплуатации оно не повергалось воздействию влаги и пыли необходимо заранее выбрать место для монтажа. Автономные станции могут устанавливаться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе. При этом объекты, в которых предполагается установка генераторов должны обладать определенным температурными показателями.

Работа автономной электростанции должна осуществляться в строгом соответствии с временными отрезками, которые установлены производителем для конкретного узла. По истечении определенного времени следует проводить капитальный ремонт любого типа электростанции.

Прежде, чем приступать к эксплуатации генератора, нужно проверить уровень топлива и масла в нем. При необходимости дозаправки агрегат должен быть выключен. Но открывать крышку и наливать топливо можно только при его полном остывании, чтобы избежать ожогов.

Воздушный и масляный фильтры, а также свечи зажигания подлежат периодической замене. Если выбранная вами тип электростанции способен выдавать одно и трехфазное напряжение, то специалисты рекомендуют использовать его для соответствующих приборов.

При подключении к автономной электростанции сложной бытовой техники необходимо использовать стабилизаторы напряжения. Это особенно актуально для моделей, которые вырабатывают ток с неустойчивыми характеристиками

generatorvolt.ru

Википедия — свободная энциклопедия

Избранная статья

Первое сражение при реке Булл-Ран (англ. First Battle of Bull Run), также Первое сражение при Манассасе) — первое крупное сухопутное сражение Гражданской войны в США. Состоялось 21 июля 1861 года возле Манассаса (штат Виргиния). Федеральная армия под командованием генерала Ирвина Макдауэлла атаковала армию Конфедерации под командованием генералов Джонстона и Борегара, но была остановлена, а затем обращена в бегство. Федеральная армия ставила своей целью захват важного транспортного узла — Манассаса, а армия Борегара заняла оборону на рубеже небольшой реки Булл-Ран. 21 июля Макдауэлл отправил три дивизии в обход левого фланга противника; им удалось атаковать и отбросить несколько бригад конфедератов. Через несколько часов Макдауэлл отправил вперёд две артиллерийские батареи и несколько пехотных полков, но южане встретили их на холме Генри и отбили все атаки. Федеральная армия потеряла в этих боях 11 орудий, и, надеясь их отбить, командование посылало в бой полк за полком, пока не были израсходованы все резервы. Между тем на поле боя подошли свежие бригады армии Юга и заставили отступить последний резерв северян — бригаду Ховарда. Отступление Ховарда инициировало общий отход всей федеральной армии, который превратился в беспорядочное бегство. Южане смогли выделить для преследования всего несколько полков, поэтому им не удалось нанести противнику существенного урона.

Хорошая статья

«Хлеб» (укр. «Хліб») — одна из наиболее известных картин украинской советской художницы Татьяны Яблонской, созданная в 1949 году, за которую ей в 1950 году была присуждена Сталинская премия II степени. Картина также была награждена бронзовой медалью Всемирной выставки 1958 года в Брюсселе, она экспонировалась на многих крупных международных выставках.

В работе над полотном художница использовала наброски, сделанные летом 1948 года в одном из наиболее благополучных колхозов Советской Украины — колхозе имени В. И. Ленина Чемеровецкого района Каменец-Подольской области, в котором в то время было одиннадцать Героев Социалистического Труда. Яблонская была восхищена масштабами сельскохозяйственных работ и людьми, которые там трудились. Советские искусствоведы отмечали, что Яблонская изобразила на своей картине «новых людей», которые могут существовать только в социалистическом государстве. Это настоящие хозяева своей жизни, которые по-новому воспринимают свою жизнь и деятельность. Произведение было задумано и создано художницей как «обобщённый образ радостной, свободной творческой работы». По мнению французского искусствоведа Марка Дюпети, эта картина стала для своего времени программным произведением и образцом украинской реалистической живописи XX столетия.

Изображение дня

Рассвет в деревне Бёрнсте в окрестностях Дюльмена, Северный Рейн-Вестфалия

ru.wikipedia.green

Мини-электростанции, выбираем для автономный источник электроэнергии

Современный мир невозможно представить без электричества. Перебои в подаче электроэнергии случаются регулярно, и возникают как из-за технических неполадок, так и из-за недобросовестной деятельности людей. В случае города, ремонтные работы по возобновлению подачи электроэнергии проводятся быстро, чего нельзя сказать о сельской местности. Ремонт может затянуться и до нескольких суток, а в это время останавливается работа электрических инкубаторов, насосов и холодильников, что негативно отражается на сельском хозяйстве. Именно для бесперебойной подачи электричества и служат автономные мини-генераторы, которые могут быть основаны на различных принципах действия.

Выбор производительности и подключение мини-электростанций

Перед тем, как выбирать вид электростанции, следует определиться с её производительностью. Следует учесть всю энергию, которую будут потреблять все приборы от данного автономного источника, то есть определить возможную суммарную максимальную мощность. Чем выше мощность, тем больше стоимость генератора, поэтому покупать генератор высокой мощности для обеспечения приборов малой мощности экономически нецелесообразно. Подсчёт мощности необходимо производить в вольт-амперах. Данная размерность учитывает, как и активную, так и реактивную мощность различных потребителей электроэнергии. Значение суммарной мощности и принцип действия, который можно уточнить у специалиста, будут основными критериями для выбора мини-электростанции.

Перед тем, как выбирать вид электростанции, следует определиться с её производительностью

Подключить автономную станцию к дому можно и самому. Для всех моделей мини-электростанций прилагаются инструкции и рекомендации по установке и использованию. Подключение следует обязательно проводить при полностью обесточенном участке в целях безопасности.

При возникновении затруднений процесс подключения можно переложить на специализированную бригаду электриков, но стоить это будет недешево, а в сельской местности займет очень много времени по причине ожидания приезда работников.

Основные виды автономных электростанций: топливного типа, природного типа и классические, то есть аккумуляторы. Стоит уточнить, что аккумуляторы постепенно выходят из применения в качестве резервного источника питания в хозяйственных целях, а используются лишь в отдельных устройствах.

Мини-электростанции топливного типа

Принцип действия таких генераторов основан на преобразовании механической энергии в электрическую энергию путём сжигания топлива. Топливо при сжигании двигает поршни, которые при движении создают крутящий момент на валу генератора, то есть ротора. Наличие обмоток ротора и статора, неподвижной части генератора, приводят к появлению переменного электрического тока, который питает всех потребителей электрической энергии.

Самая распространённая разновидность такого генератора – газовая автономная электростанция. Этот прибор очень популярен, его используют в качестве резервного, а иногда и постоянного источника электроэнергии. Экономическая выгодность зависит от запасов и стоимости газа, а так же тарифов на электричество. В таком генераторе используется в основном метан. Реже применяются пропан и бутан. Электростанция может быть подключена к газовому баллону или к системе беспрерывного газоснабжения. Газовая автономная станция способна производить переменный ток однофазный или трёхфазный, частотой в 50 герц и напряжением от 200 до 380 вольт. Мощность генератора составит порядка 15 киловатт. Её преимущества: экологическая безопасность, низкая себестоимость получаемой энергии и практически бесшумная работа.

Самая распространённая разновидность генераторов топливного типа – газовая автономная электростанция

В качестве топлива для мини-электростанций могут использоваться бензин. Генератор такого типа отличается малыми габаритами и невысокой стоимостью. Основной недостаток – это наличие большого количества вредоносных выбросов. Кроме того, цена на бензин гораздо больше, к примеру, той же цены на газ. Такая станция бензинового типа маломощная, способна иметь максимальную мощность не более 10 киловатт. Даже с учётом этого в продаже доступны в основном мини-станции с мощностью до 6 киловатт. Подобный агрегат целесообразно использовать при редких кратковременных перебоях в поставках электричества.

Существуют и мини-генераторы на дизельном топливе. Принцип действия и недостатки аналогичны бензиновой машине, однако максимальная мощность достигает 15 киловатт. Дизельная электростанция отличается своими большими габаритами, поэтому она может быть как подвижной, так и стационарной. Основные составляющие такого агрегата, это дизельный двигатель и сам генератор непосредственно, которые не собираются в единое целое как бензиновый или газовый агрегат. Такая электростанция подойдёт при редких кратковременных перебоях в подаче энергии для промышленных целей.

Мини-электростанции природного типа

К сожалению, экологически чистые генераторы применяются очень редко, в основном из-за своей стоимости, габаритов и местных погодных условий. По сути, это технологии будущего, которым ещё предстоит занять передовые места на рынке этой отрасли. Основные их виды: ветряки, солнечные батареи и водяные генераторы. Они преобразовывают природную возобновляемую энергию в электричество и способны без труда служить дому в качестве не только резервного, но и постоянного источника питания.

maja-dacha.ru

Автономные электростанции — Карта знаний

• Автономная электростанция — электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории, в случае, когда электроприемники (потребители) получают питание по гальванически разделенной от остальной сети общего назначения радиально-магистральной линии передачи. Автономные электростанции широко применяются в строительстве, сельском и коммунальном хозяйствах, в промышленности, то есть там, где основная сеть общего назначения удалена, работает с перебоями или имеется нехватка выделяемой мощности от Государственной сети.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Эле́ктроэнерге́тика — отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния. Энерге́тика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий... Энергосистема Крыма с 29 декабря 2016 года находится под управлением Черноморского регионального диспетчерского управления СО ЕЭС России. Распределённая энергетика (Малая энергетика, малая распределённая энергетика) — концепция развития энергетики, подразумевающая строительство потребителями электрической энергии источников энергии компактных размеров или мобильной конструкции и распределительных сетей, производящих тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а также направляющих излишки в общую сеть (электрическую или тепловую). Единая энергетическая система России (ЕЭС России) — совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике России.

Упоминания в литературе

Таким образом, наличие удаленных потребителей обусловливает необходимость децентрализованной выработки энергии на автономных электростанциях. На практике в большинстве случаев это малые дизельные электростанции, для работы которых необходимо топливо. К этому примыкает еще одна особенность и проблема энергообеспечения потребителей Севера – необходимость «северного завоза». Многие территории сталкиваются с проблемой ограниченной транспортной доступности, и топливно-энергетические ресурсы, а также продовольствие и другие необходимые товары могут быть доставлены туда лишь в короткие периоды морской и речной навигации. Необходимость доставлять топливо издалека, создавать его значительные межсезонные запасы, а также большая продолжительность отопительного периода обусловливают дороговизну вырабатываемой с использованием этого топлива электрической и тепловой энергии.

Связанные понятия (продолжение)

Железнодорожная электростанция — стационарная тепловая электростанция (дизельная электростанция) малой мощности для электроснабжения железнодорожных потребителей. Электроста́нция — электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Автономные здания проектируются и строятся для эксплуатации независимо от инфраструктуры, коммунальных услуг, таких как электрические сети, газовые сети, муниципальные системы водоснабжения, системы очистки сточных вод, ливневые стоки, услуги связи, а в некоторых случаях, дороги общего пользования.

Подробнее: Автономное здание

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, использующая в качестве источника энергии энергию водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа. Умные сети электроснабжения (англ. Smart grid) — это модернизированные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные сети и технологии для сбора информации об энергопроизводстве и энергопотреблении, позволяющей автоматически повышать эффективность, надёжность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергииПравила разработки «Умных сетей» определены в Европе через «Платформу европейских умных сетей электроснабжения» (Smart Grid... Генера́ция электроэне́ргии — производство электроэнергии (электрического напряжения и тока) посредством преобразования её из других видов энергии с помощью специальных технических устройств. Волновая электростанция (ВЭС) — электростанция, расположенная в водной среде, целью которой является получение электроэнергии из кинетической энергии волн. Подстанция «Восточная» — энергетический объект магистральных электрических сетей (МЭС) Северо-Запада ОАО «ФСК ЕЭС». Расположена во Всеволожском районе Ленинградской области между деревней Новосергиевка и железнодорожной платформой 7 км. Малая или мини- электростанция — установка, которая превращает энергию разных типов в электрическую энергию, при этом имеет небольшую мощность по сравнению с традиционными электростанциями. В разных странах нет четкой классификации генерирующих мощностей по отношению по мощности к категории к малым электростанциям. В одних странах электростанция считается малой- если ее мощность меньше 10 МВт, в других- если мощность меньше 5 МВт. В СССР, когда энергетика ориентировалась на создание крупных и сверхкрупных... Единая национальная (общероссийская) электрическая сеть - комплекс электрических сетей и иных объектов электросетевого хозяйства, обеспечивающих устойчивое снабжение электрической энергией потребителей, функционирование оптового рынка, а также параллельную работу российской электроэнергетической системы и электроэнергетических систем иностранных государств. Тригенерация (Trigeneration, CCHP - combined cooling, heat and power) — это процесс совместной выработки электричества, тепла и холода. Комбинированное производство тепловой и электрической энергий называется когенерацией. Геотерма́льная электроста́нция (ГеоЭС или ГеоТЭС) — вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров). Московское энергетическое кольцо(так же иногда Подмосковное энергокольцо) — кольцевая сеть электроснабжения Москвы. Является системообразующей сетью Московской энергосистемы. Введено в строй поэтапно, в 1955-1966 годах. Возобновляемая энергетика Албании включает в себя электростанции, работающие на биотопливе, геотермальных источниках, энергии воды, солнца и ветра. Основу возобновляемой энергетики Албании составляют гидроэлектростанции, хотя при отливах и низком уровне воды это приводит к энергетическим проблемам. Албания имеет большой потенциал для использования энергии солнца, ветра и геотермальных источников благодаря средиземноморскому климату, природным колодцам и балканским горам. Газотурбинная установка (ГТУ) — энергетическая установка: конструктивно объединённая совокупность газовой турбины, электрического генератора, газовоздушного тракта, системы управления и вспомогательных устройств (пусковое устройство, компрессор, теплообменный аппарат или котёл-утилизатор для подогрева сетевой воды для промышленного снабжения). Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими. Электроэнергетическая система — совокупность источников, систем распределения, передачи и потребителей электрической энергии.Электроэнергетическая система — электрическая часть энергосистемы и питающиеся от неё приёмники электрической энергии, объединённые общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.Энергосистема — технический объект, как совокупность электростанций, приёмников электрической энергии и электрических сетей, соединённых между собой и... Передача электрической энергии — технология передачи энергии от мест генерирования к местам потребления. Передача электроэнергии осуществляется посредством электрических сетей, в состав которых входят преобразователи, линии электропередачи и распределительные устройства. Энергоблок — почти автономная часть атомной или неядерной тепловой электрической станции, представляющая собой технологический комплекс для производства электроэнергии, включающий различное оборудование, например, паровой котёл или ядерный реактор, турбину, турбогенератор, повышающий трансформатор, вспомогательное тепломеханическое и электрическое оборудование, паропроводы и трубопроводы питательной воды и другое. Гидроэнергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию. Альтернати́вная энерге́тика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде. Электроэне́ргия — физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час (и кратные ему единицы). Для более точного описания используются такие параметры, как напряжение, частота и количество фаз (для переменного тока), номинальный и максимальный электрический ток. Электропаровоз — паровоз, модифицированный для нагрева воды и получения пара от контактной электросети с использованием ТЭНов. Применялся в период Второй мировой войны в Швейцарии. Мини-ТЭЦ (малая теплоэлектроцентраль) — теплосиловые установки, служащие для совместного производства электрической и тепловой энергии в агрегатах единичной мощностью до 25 МВт, независимо от вида оборудования. В настоящее время нашли широкое применение в зарубежной и отечественной теплоэнергетике следующие установки: противодавленческие паровые турбины, конденсационные паровые турбины с отбором пара, газотурбинные установки с водяной или паровой утилизацией тепловой энергии, газопоршневые, газодизельные... Тепловой пункт (ТП) — комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, преобразование, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по видам потребителей. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция (АГНКС) предназначена для заправки газомоторного транспорта природным газом (метаном). Такой транспорт оборудован специальными газовыми двигателями, работающими на сжатом (компримированном) природном газе (КПГ) и оснащен системой газобаллонного оборудования. ПАО «Донбассэнерго» — энергетическая компания Украины, которая занимается производством электрической и тепловой энергии, поставкой тепловой энергии, ремонтом и наладкой тепломеханического и электрического оборудования, изготовлением запасных частей, проектировочными работами. Входит в сферу управления НАК «Энергетическая компания Украины». Ежегодно компания производит 8 млрд квтч электроэнергии. Деятельность компании не раз сопровождалась скандалами, связанными с госзакупками по завышенным ценам... Электри́ческая подста́нция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств. Со́лнечная генера́ция — одно из направлений альтернативной энергетики основанное на получении электрической энергии за счёт энергии солнца. Солнечная генерация осуществляется за счёт преобразования солнечного света в электричество как непосредственно с помощью фотоэлектрических устройств (фотовольтаика), так и косвенно с использованием концентрированной солнечной энергии (гелиотермальная энергетика). В системах для концентрирования солнечной энергии применяют линзы или зеркала, а также системы слежения... Распределение электрической энергии — конечная ступень передачи электроэнергии от генератора к потребителю. Первичные распределительные подстанции, подсоединённые к линиям электропередачи, преобразуют высоковольтное напряжение до среднего уровня (от 2 до 35 кВ) и передают его на вторичные подстанции для дальнейшего понижения до уровня, требуемого потребителю (в России — 380 В трёхфазного тока). ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор) — водо-водяной корпусной энергетический ядерный реактор с водой под давлением, представитель одной из наиболее удачных ветвей развития ядерных энергетических установок, получивших широкое распространение в мире. Энергетика России — отрасль российской экономики. В 2013 году потребление первичных энергоресурсов составило 699,0 млн тонн нефтяного эквивалента, из которых на природный газ пришлось 53,2 %, на нефть — 21,9 %, на уголь — 13,4 %, на гидроэнергию — 5,9 %, на ядерную энергию — 5,6 %. А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом) (НП-001). Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии. Гелиотермальная энергетика... Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя. Тя́говая подста́нция — в общем случае, электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии. Развитие солнечной энергетики в Греции началось в 2006 году, и уже к 2009 году использование энергии, полученной через солнечные батареи резко увеличилось. Это связано прежде всего с низкими тарифами и новыми введёнными правилами бытового использования солнечных батарей на крышах домов. Однако столь быстрое развитие этой отрасли электроэнергетики перегрело рынок и в августе 2012 года были введены новые правила использования солнечных батарей, в том числе был введен временный налог для компаний-операторов...

Подробнее: Гелиоэнергетика Греции

Электроте́хника — область техники, связанная с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии. А также — c разработкой, эксплуатацией и оптимизацией электронных компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем. Когенерация (название образовано от слов Комбинированная генерация электроэнергии и тепла) — процесс совместной выработки электрической и тепловой энергии. В советской технической литературе распространён термин теплофикация — централизованное теплоснабжение на базе комбинированного производства электроэнергии и тепла низкого (температура теплоносителя до 150 градусов) и среднего (температура теплоносителя от 150 до 350 градусов) потенциалов на теплоэлектроцентралях. Водородная энергетика — отрасль энергетики, основанная на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики). Водородная энергетика относится к альтернативной энергетике.

kartaslov.ru

Автономные дизельные электростанции применение

В местах, где не проходят линии электропередачи или качество подачи электроэнергии оставляет желать лучшего, необходимо иметь резервный источник электропитания. Чтобы пользоваться любыми электроприборами и оборудованием в любом месте и в любое время, производятся автономные дизельные электростанции.

Основной положительный момент дизельной электростанции в том, что использовать её можно длительный период времени как основной источник электроэнергии. Она существенно дешевле в эксплуатации, имеет более мощный ресурс работы, чем, к примеру, бензиновая.

Дизель-генераторы большой мощности обычно применяются для работы с основной питающей сетью. Более качественную электроэнергию продолжительный период времени, производят генераторы, работающие на низких оборотах двигателя – 1500 об/мин. Они обладают увеличенным ресурсом и невысоким уровнем шума. Положительной стороной высокооборотных двигателей – 3000 об/мин, служат небольшие габариты и вес. Но их моторесурс не особо высок – около 500 часов в год. На электростанциях малой мощности применяется воздушное охлаждение. Жидкостное – имеют электрогенераторы средней мощности и профессиональные (наиболее долговечные и надёжные). Для непрерывной работы круглый год целесообразно использовать профессиональные дизельные электростанции с жидкостным охлаждением.

Дизельные электростанции по возможности применения делятся на основные и резервные. Генераторы, начинающие работу в случае прекращения подачи электроэнергии основной сетью, резервные, запускаются за несколько минут, импортные – в пределах 15 секунд. Продолжительность работы зависит только от количества топлива. Содержимое топливного бака автономной дизельной электростанции большой мощности предусмотрено приблизительно на 8 ч работы агрегата. Существует возможность установки дополнительных баков. Основные электростанции набирают номинальную мощность значительно дольше, но впоследствии могут работать более продолжительное время без остановки. Для оптимальной работы, оборудование, подключенное к электростанции, должно расходовать нагрузку 25-85% от номинальной мощности.

Дизельные электрогенераторы могут быть однофазными и трехфазными. Однофазные (220В, 50Гц) находят применение при бытовом использовании, питая небольшое количество электрических приборов. Трехфазные (напряжением 380/220В и частотой 50Гц) – в промышленности и коттеджах с трехфазной разводкой сети.

Автономные электрогенераторы выпускаются в разных вариантах исполнения. Для открытых агрегатов на раме необходимо отдельное помещение с вентиляцией или, в крайнем случае, навес с ограждением. Для установки автономных дизельных электростанций на улице требуется площадка с ровным, твердым покрытием. От внешних воздействий агрегат защитит размещение под кожухом или капотом. Производятся специальные контейнеры с утеплением для применения в тяжелых климатических условиях, где устанавливаются топливные магистрали, дополнительные топливные баки, имеется пожарная и охранная сигнализация.

Дизельные электростанции рекомендуется приобретать вместе с шумозащитным кожухом, который позволит работать оборудованию в любую непогоду, защитит от коррозии и существенно понизит шум двигателя.

Автономными дизельными электростанциями можно обезопасить дом, предприятие от проблем с электропитанием. Это высококачественное оборудование даёт возможность не зависеть от поставщика электроэнергии и оградить себя от перебоев в работе.

dieselco.ru