Автономное и резервное электроснабжение

Многие сталкиваются с проблемой отсутствия электричества на своём участке. По закону государство обязано Вам обеспечить электричество. Это только на первый взгляд кажется, что для подключения достаточно лишь просто протянуть кабель. Прежде Вам придется изучить Правила Устройства Электроустановок, всевозможные ГОСТы и прочие документы, которые регулируют оснащение электросети для вашего участка и дома. Но и этого еще недостаточно, ведь необходимо знать, откуда этот самый кабель тянуть. И если вблизи вашего дома нет подходящего источника электропитания, то вам придется искать где-то ближайшую подстанцию, от которой, возможно, придется протянуть не одну сотню метров кабеля, возможно даже потребуется ставить столбы, а это огромные финансовые траты, которые порой доходят до 500 000 рублей!

А потом, если у вас есть время, вы можете пройтись по всем инстанциям, обойти такие организации как «Энергонадзор или МГЭК, проектные и строительные компании, несколько раз посетить ваш местный энергосбыт или организацию, которая владеет вашей местной электросетью. Проходя все эти круги бюрократического ада, вы простоите не одну очередь, потратите деньги не только на оплату соответствующих услуг, но и на сами поездки по этим инстанциям, не говоря уж о потраченных силах и времени.

При этом, как показывает практика, даже при оплате и прохождении всех инстанций электричество у вас может появится в лучшем случае через пол года, а в худшем, вообще не известно когда.

Так же надо заметить, что качество электросети оставляет желать лучшего и это относится не только к регионам, но и к Москве и Московской области. Не говоря о постоянных отключениях и перебоях сети, что может вызвать выход из строя многих бытовых приборов, в том числе и дорогостоящих. А если у вас есть котёл отопления с циркуляционным насосом, то при отключении электроэнергии, вы можете попасть на крупную сумму денег.

Учитывая вышеизложенные факты, не каждый владелец дома может себе позволить проведение электричества себе на участок. Тем не менее электроэнергия необходима.

Привычный способ решения данной проблемы – это покупка генератора. Но у генератора, не смотря на его относительную дешевизну и простоту, есть масса недостатков.

Во-первых, его, естественно, постоянно необходимо заправлять топливом, будь то бензин или газ. Это связано с постоянным и немалым расходом денег на это топливо, а также с транспортировкой этого топлива на Ваш участок.

Во-вторых, генератор, как и любое устройство, в основе которого двигатель внутреннего сгорания, необходимо обслуживать. Это замена масла, свечей зажигания, сальников и много другое. Не у каждого хватает квалификации для обслуживания генератора, поэтому его необходимо будет периодически возить в сервис центр для данного обслуживания. А это тоже затраты денег, времени и сил.

В-третьих, включенный генератор – это постоянный источник шума. Что может не давать расслабиться, как Вам, так и Вашим соседям по участку.

В-четвертых, это конечно же выхлопные газы, которые не только засоряют окружающую среду, но и являются вредными для здоровья, особенно это не допустимо, если у Вас есть дети.

В-пятых, генератор, может также давать некачественную электроэнергию, особенно при сильных нагрузках, что приводит к перебоям в работе электроприборов.

Следовательно, работу генератора на участке необходимо свести к минимуму, а по возможности, вообще исключить.

Для этого потребуется альтернативные источники энергии и аккумуляторы, для накопления этой энергии. Такими альтернативными источниками энергии являются домашние гидроэлектростанции, ветроэлектростанции («ветряки») и солнечные панели.

Установка гидроэлектростанции связана с определенными сложностями: это и наличие проточной воды в непосредственной близости от участка, и установка механизма в этой проточной воде.

С ветрогенератором проще, он устанавливается на участке на столб и его практически не нужно обслуживать. Но у ветряка тоже есть определенные сложности, тут нужно «поймать» ветер, а ветер может быть очень непредсказуем, и дорогостоящий ветряк может работать не на полную мощность или вовсе не работать.

Самый простой, дешевый и надежный источник альтернативной энергии – это солнечные панели. В них нет никаких механических частей, которые могут выйти из строя, генерация электричества в них происходит только за счёт фотогальванических процессов в пластинах кремния, из которых и состоят солнечные панели. Обслуживать их практически не нужно, только изредка протирать их от загрязнения. Да и по цене они намного дешевле того же ветряка с аналогичной номинальной мощностью.

Проблема, которая может возникнуть – это сильная облачность, но даже при этом солнечные панели продолжают вырабатывать электроэнергию от рассеянного света хоть и не на полную мощность. Также при коротком солнечном дне в зимнее время года солнечные панели могут не успевать вырабатывать достаточное количество электроэнергии и тут на помощь может прийти старый добрый генератор. С помощью него можно дозарядить свои аккумуляторы, если солнечные панели не справляются. При этом генератор, подзаряжая аккумуляторы совместно с солнечными панелями, будет работать в щадящем режиме и относительно редко включаться, что в любом случае сильно сэкономит Вам деньги на топливо и на его обслуживание.

В период же с мая по сентябрь включать генератор скорее всего и вовсе не потребуется, а если и потребуется, то в крайних случаях. Энергии от солнечных панелей в этот период будет вполне достаточно.

А теперь давайте проведем экономические расчёты, чтобы все было видно в цифрах.

Случай 1

Допустим, вы живете у себя в частном доме круглый год и у вас на участке уже подведено электричество, а обогревается ваш дом газовым котлом. При этом перебоев с электроэнергией у вас не возникает, а если и будет подобный перебой, то это скорее исключение, связанное с форс-мажором на подстанции.

В среднем, за электроэнергию в таком доме платят, примерно, 15000 рублей в год. В этом случае приобретение солнечных панелей, генератора или другого источника энергии не целесообразно. В этом случае можно подумать лишь о ИБП (источники бесперебойного питания) для газового котла. Ведь если зимой, во время работы котла произойдет отключение электроэнергии, то дорогостоящий котел выйдет из строя и есть вероятность, что придется менять вообще всю систему отопления, если она промёрзнет. При наличии же ИБП, котёл не только не выйдет из строя, но и продолжит работать ещё несколько часов до восстановления электричества. Цена такого ИБП от 20 000 рублей, в зависимости от необходимого времени автономной работы, мощности и производителя. Но это лучше, чем рискнуть и влететь в «копеечку».

ИБП Котёл 300 Вт 6 часов

Случай 2.

Допустим, вы живете в частном доме круглый год, у вас есть электричество, но у вас частые перебои, например, в среднем 4 часа в сутки. А качество этого электричества такое, что есть опасность выхода из строя бытовых приборов из-за перепадов напряжения. В этом случае рекомендуется использовать ИБП для дома, он будет накапливать энергию в аккумуляторы от сети (или от другого источника энергии), при отключении сети эту энергию можно использовать в своих нуждах. При этом ИБП еще будет выступать в роли стабилизатора напряжения, это обеспечит надежную работу ваших бытовых приборов.

Стоимость такого ИБП зависит от мощности инверторы и суммарной ёмкости аккумуляторов. В среднем необходимая мощность инвертора для дома – 3 кВт, цена такого инвертора примерно 35 000 рублей. Для автономной работы на протяжении 4 часов при среднем потреблении электроэнергии будут необходимы аккумуляторы суммарной стоимостью примерно 60 000 рублей. Итого: стоимость такого ИБП вместе с дополнительными кабелями, средствами электрозащиты и т.п. будет примерно 100 000 рублей.

Аккумуляторы, к сожалению, имеют ограниченное количество циклов заряда разряда, при разрядке до 70% гелевые аккумуляторы имеют примерно 600 циклов. В нашем примере, мы брали именно эти показатели. Допустим 1 цикл проходит 1 раз в сутки, значит наших аккумуляторов при таком использовании хватит на 600 суток.

Теперь давайте посчитаем во сколько обойдется использование генератора за 600 суток.

Стоимость генератора мощностью 3 кВт примерно 50 000 рублей, потребления бензина такого генератора 1 л в час. Он будет работать 4 часа в сутки, 600 суток, итого он сожрет 2400 литров бензина. 1 литр бензина стоит примерно 30 рублей, следовательно, на бензин вы потратите 72 000 рублей. Плюс обслуживание генератора выйдет примерно в 20 000 рублей за эти 600 суток. Итого: 50 000+72 000+20 000=142 000 рублей.

Разница очевидна, экономия минимум 42 000 рублей.

Если отключения электроэнергии происходят дольше, чем на 4 часа в сутки, то все-таки рекомендуется использовать дополнительный источник энергии, например, дешевый маломощный генератор (мощностью не более 1 кВт) для подзарядки аккумуляторов, если электричества уж слишком долго нет.

Или, в случае, если отключение электричества происходит в светлое время суток, можно использовать солнечные панели. Стоимость одной солнечной панели, вырабатывающей 200 Вт в час 15 000 рублей.

Случай 3.

Допустим, вы живете в частном доме круглый год (и зимой, и летом), и у вас вообще нет электричества. Возьмем максимальную мощность одновременно работающих приборов в среднем 3 кВт. В этом случае идеальный вариант – это совокупность ИБП + солнечные панели + генератор. Единственная проблема, с которой мы сталкиваемся в этом случае – это переизбыток электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями в летнее время года и недостаток этой электроэнергии в зимнее время года. Тут важно найти баланс и благодаря индивидуальному подходу в составлении подобного проекта можно значительно сэкономить и комфортно существовать в условии отсутствия электричества.

Итак, для данного случая возьмем ИБП с инвертором на 3 кВт и с аккумуляторами, рассчитанными на время автономной работы 8 часов (при средней потребляемой мощности). Стоимость инвертора будет 50 000 рублей, стоимость аккумуляторов 120 000 рублей. Для подзарядки данных аккумуляторов в период с мая по сентябрь потребуется 8 солнечных панелей по 200 Вт, стоимостью 100 000 рублей. Плюс потребуется примерно 50 000 на крепления, контроллеры, кабель, электрощитовое оборудование и т.п.. Итого стоимость данной системы составит 320 000 рублей. Также рекомендуется к этому комплекту приобрести генератор средней мощности примерно на 2 кВт, для дозарядки аккумуляторов зимнее время года, когда солнечный день составляет 6 часов.

Приобретать данный комплект имеет смысл только в том случае, когда стоимость проведения электричества на ваш участок дороже 300 000 рублей. Или вообще провести электричество невозможно по тем или иным причинам.

 

Случай 4.

У вас есть дача, на которой вы живете в период с мая по сентябрь, то есть в дачный сезон. При этом на вашем участке по тем или иным причинам не проведено электричество.

В этом случае целесообразно поставить комплект ИБП с солнечными панелями для обеспечения электроэнергией основных слаботочных приборов, используемых в быту, при этом желательно, чтобы это были энергосберегающие приборы, это такие приборы как: светодиодные лампы, энергосберегающий холодильник класса А, LED телевизор и т.д.

Такая энергосистема будет состоять из инвертора, мощностью 2 кВт (35000 рублей), четырех 12 вольтовых аккумуляторов по 100 Ач (суммарной стоимостью 60 000 рублей) и 6 солнечных панелей (75 000 рублей), так же потребуется еще монтажный комплект, кабель, автоматические выключатели, и т.д., примерно на 30 000 рублей. Итого данный комплект будет стоить 200 000 рублей.

В летние солнечные дни у такой системы будут даже излишки электроэнергии. Для использования этих излишков можно использовать ТЭН для нагрева воды. Днем, когда происходит пик выработки электроэнергии солнечными панелями, можно использовать стиральную машинку, пылесос, посудомоечную машинку, электроинструменты. Все эти приборы можно использовать и в любое другое время, но есть риск того, что аккумуляторы не успеют дозарядиться до вечера, когда солнечные панели перестают вырабатывать электроэнергию, и энергии аккумуляторов не хватит на приборы, которые будут использоваться в вечернее время. В таком случае придется использовать еще и генератор средней мощности (1,5 – 2 кВт, цена 30 000 рублей) для дополнительной подзарядки аккумуляторов.

При использовании такой системы, рекомендуется обогрев дома и приготовление пищи делать на газе.

Горячую воду для кухни и душевой при этом можно получать с помощью гелиосистемы, представляющей собой вакуумные гелиотрубки с термобаком на 200 литров. Такая гелиосистема может нагреть эти 200 литров воды в солнечный день за 2-4 часа до температуры 70 градусов, а термобак хорошо сохранит это тепло до самого утра. Цена такой гелиосистемы примерно 25 000 рублей.

При грамотном использовании электроэнергии, правильно распределяя нагрузку электроприборов в течении дня, мощности данной системы автономного электроснабжения хватит на то, чтобы обеспечить себя электричеством для комфортной жизни, быть энергонезависимым и при этом ещё и сэкономить деньги.